Ramazan KAYA - Pdf Kitap İndirpdfkitapindir.net/dosya/11kimyakonuanlatimli.pdf · Bu kitab›n...

LYS’ye yönelik testlerEtkinlikler ve okuma parçalar›

Konu anlat›ml› ve çözümlü sorularOkula yönelik al›flt›rmalarYaz›l› sorular›

Ramazan KAYA

Genel Müdür

Temel Atefl

Genel Koordinatör

Ak›n Atefl

E¤itim Koordinatörü - Editör

Nevzat Asma

E¤itim Koordinatör Yard›mc›s›

Halit B›y›k

Dizgi, Grafik, Tasar›mEsen Dizgi Servisi

‹steme Adresi

ESEN BASIN YAYIN DA⁄ITIM LTD.fiT‹.

Bay›nd›r 2. Sokak No.: 34/11–12 K›z›lay/ANKARA

tel.: (0312) 417 34 43 – 417 65 87

faks: (0312) 417 15 78

ISBN : 978-975-6913-92-5

Bu kitab›n tamam›n›n ya da bir k›sm›n›n elektronik, mekanik, fotokopi ya da herhangi bir kay›t

sistemiyle ço¤alt›lmas›, yay›mlanmas› ve depolanmas› yasakt›r.

Bu kitab›n tüm haklar› yazar›na ve Esen Bas›n Yay›n Da¤›t›m Limitet fiirketine aittir.

www.esenyayinlari.com.tr

Bask›

Bask› Tarihi2012 – VIII

KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ1. BÖLÜM : SİSTEMLER VE ENERJİ TÜRLERİ

2. BÖLÜM : SİSTEMLERDE ENTALPİ DEĞİŞİMİ

3. BÖLÜM : İSTEMLİLİK

Günümüzde en önemli problemlerden biri enerji ihtiyacıdır. Enerji, iş yapabilme veya ısı verme yeteneği şeklinde ifade edilebilir.

Taşıtların hareketli, bir yükün kaldırılması, elektroliz, elektrik akımının elde edilmesi, fotosentez gibi olaylarda iş yapılır. Doğal gazın

yanması sonucunda açığa çıkan ısı ile çevre ısıtılabilir, su ısıtılabilir veya otomobil hareket ettirilebilir. Kimyasal tepkimelerde açığa çıkan

enerji bir roketi havalandırabilir, bir türbini döndürebilir veya bir otomobili işletebilir. Günümüzde ki yüksek ekonomik düzeyini ve

teknolojiyi yaratan etmenlerin en önemlisi bu enerji kullanılmasıdır.

Enerjinin bugün için bilinen üç ana kaynağı vardır;

a) Güneşte oluşan nükleer tepkimeler sonucu ortaya çıkan güneş enerjisi,

b) Atom çekirdeklerinin parçalanmasıyla açığa çıkan nükleer enerji,

c) Kimyasal tepkimeler sırasında atomların yeniden düzenlenmesi sonucu oluşan kimyasal enerji.

Doğada kullanılan en büyük enerji kaynağı güneştir. Güneş ışınları atmosferin üst katmanlarında çeşitli tepkimeler sonucunda ısı açığa

çıkarır. Güneş ışınları yeşil bitkilerde fotosenteze yol açar. Bitkilerde oluşan bu tepkimeler, bitkiler besin olarak tüketilince enerji sağlar. Yeşil

bitkiler, fosil yakıtları halinde milyonlarca yıl sonra enerji sağlar.

Nükleer enerji, dünya elektriğinin önemli bir kısmını karşılamaktadır. Nükleer enerji, kanserli hastaların tedavisi amacıyla, vücudun iç

organlarını görüntülemede, kimyasal reaksiyonların mekanizmalarını araştırmada, arkeolojik nesnelerin yaşını bulmada, tarımda, gıdada

ve askeri savunmada kullanılmaktadır.

Bugünki toplumlar yaygın olarak fosil yakıtlardan, doğal gaz kömür, benzin mazot, gazyağı ve petrol türevi yakıtları kullanılmaktadır.

Türetilen enerjinin %80 – 90 kadarı kimyasal kökenli olup yukarıda örnekleri verilen fosil yakıtlardan elde edilmektedir. Kimyasal

tepkimelerin çoğuna enerji eşlik eder. Tepkimelerde, çevre ile tepkime arasında enerji alış verişi olur. Kimyasal tepkimelere eşlik eden

enerji genelde ısı enerjisi şeklinde olur. Birçok tepkimede bu enerji ışık olarak gözlenebilir. Elektroliz ve elektrokimyasal pillerde enerji

elektrik enerjisi olarak gözlenebilir.

1.ÜNİTE

SİSTEMLER VE ENERJİ TÜRLERİ1. ENERJİ VE ÇEŞİTLERİ2. SİSTEM VE ÇEVRE3. İÇ ENERJİ4. ISI VE İŞ5. TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ KANUNU6. KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ

Herhangi bir şeyin neden meydana geldiğini hiç

merak ettiniz mi?

★ Hayat neden sürüyor?

★ Güneş enerjisini nasıl kullanıyoruz?

★ Meydana gelen herşeyde enerjinin fonksiyonu

nedir?

★ Niçin canlı kalırız?

★ Bir tepkime niçin bir yönde değil de, diğer

yönde meydana gelir?

★ Tepkimeler niçin dengeye ulaşma meyli gös-

terir?

1. BÖLÜM

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji

Enerji, genellikle ifl yapabilme kapasitesi ola-

rak tan›mlan›r. Bir kuvvetin bir yol boyunca etkimesi

bir ifl yapar. Hareketli bir cisim yavafllad›¤›nda ya da

durdu¤unda ifl yapar. Kimyac›, ifli bir süreçten kay-

naklanan enerji de¤iflimi olarak tan›mlar.

Enerji çeflitleri kinetik enerji, potonsiyel enerji, ›fl›-

ma enerjisi, ›s›l enerjisi ve kimyasal enerjidir.

Kinetik enerji, hareketli cismin enerjisine denir.

Potansiyel enerji, bir cismin konumundan dola-

y› sahip oldu¤u enerjidir. Z›playan bir top, enerji ve

iflin niteli¤i hakk›nda bir bilgi verebilir. Önce topu b›-

rakma yüksekli¤ine getirirken yerçekimine karfl› bir

kuvvet uygular›z. Yapt›¤m›z ifl topta enerji fleklinde

depo edilir. Bu depo edilmifl enerji ya da di¤er bir ifa-

deyle depolanm›fl enerji top serbest b›rak›ld›¤›nda bir

ifl yapabilme özelli¤ine sahiptir ve bu nedenle potan-

siyel enerji ad›n› al›r. B›rak›lan top, yerçekimi kuvveti

taraf›ndan afla¤› do¤ru çekilir ve top düfler. Bu düflme

s›ras›nda potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüflür.

Top yere çarpt›¤›nda kinetik enerji en yüksek de¤eri-

ne ulafl›r. Tekrar s›çrad›¤›nda topun kinetik enerjisi

azal›r. Potansiyel enerji artar. Potansiyel enerji, cisim-

ler aras›ndaki itme ya da çekme kuvvetlerinden veya

konumundan ve bilefliminden ileri gelen bir enerji çe-

flididir.

Ifl›ma enerjisi, güneflten gelir ve Dünya’n›n birin-

cil enerji kayna¤›d›r. Günefl enerjisi, atmosfer ve Dün-

yan›n yüzeyini ›s›t›r, fotosentez olarak bilinen süreçte

bitkilerin büyümesini sa¤lar.

Is›l enerjisi: Atom ve moleküllerin rastgele hare-

ketiyle ilgili kinetik enerjiye ›s›l enerjisi denir. Z›plama-

s› için yere b›rakt›¤›m›z topa bafllang›çta belirlenen

potansiyel enerji, topun yüzeyi ve çevreleyen havan›n

atom veya moleküllerinin toplam›n›n kinetik enerjisi-

dir. Molekül ve atomlar›n hareketleri artt›kça, madde

daha s›cak hale gelir ve ›s›l enerjisi artar.

Kimyasal enerji, kimyasal maddelerin yap›sal

birimlerinde depolanan enerjidir. Bu enerjinin miktar›

madde yap›s›ndaki atomlar›n türü ve düzenlenmele-

riyle belirlenir. Maddeler kimyasal tepkimelere girdi-

¤inde enerji aç›¤a ç›kar, enerji depolan›r veya baflka

bir enerji flekline dönüflür.

Bütün enerji türleri, ilke olarak birinden di¤erine

dönüfltürülebilir. Enerji türlerinin birbirine dönüfltürüle-

bilmesine karfl›n enerjinin ne yoktan var edilebilece¤i

ne de yok edilebilece¤i sonucuna var›lm›flt›r. Bu ilke

enerjinin korunumu yasas›d›r. Bu yasaya göre, evre-

nin toplam enerji miktar› sabit kabul edilir.

2. S‹STEM VE ÇEVRE

Evrenin incelemek üzere seçilen bölümüne sis-

tem ad› verilir. Sistem okyanuslar kadar büyük olabi-

lece¤i gibi, bir beherin içindekiler kadar küçük de ola-

bilir. Sistem d›fl›nda kalan evren parças›na çevre ad›

verilir. Kimyan›n incelendi¤i sistemler genellikle küçük

sistemlerdir ve çal›flmalar›n ço¤u sistemle çevre ara-

s›ndaki etkileflimlere, yani enerji ve madde de¤iflimle-

rine yo¤unlafl›r. Yayg›n olarak görülen ve kimyac›lar›n

kulland›¤› üç tip sistem vard›r.

Aç›k sistem, kapal› sisttem ve izole (yal›t›lm›fl)

sistemdir.

★ Çevresiyle hem madde hem de enerji al›fl verifl

yapabilen sisteme aç›k sistem denir.

Aç›k sistem Kapal› sistem ‹zole sistem

7

ES

EN

YAY

INLA

RI

S‹STEMLER VE ENERJ‹ TÜRLER‹

1. ENERJ‹ VE ÇEfi‹TLER‹


ES

EN

YAY

INLA

RI

8

★ Çevresi ile enerji al›fl verifli yapabilen fakat mad-

de al›fl verifli yapamayan sisteme kapal› sistem

denir.

★ Çevre ile temas› olmayan, madde ve enerji al›fl

veriflinde bulunmayan sisteme ise izole (yal›t›l-

m›fl) sistem denir.

Otomobil motoru aç›k sisteme, piller kapal› siste-

me ve bir termos ise izole sisteme örnek verilebilir.

Ayr›ca izotermal, izokorik ve izobarik sistemler de

eklenebilir.

‹zotermal (S›cakl›¤› Sabit) Sistem: S›cakl›¤› sa-

bit tutulan sistemlerdir. Bu sistemler ortamla her türlü

enerji ve madde al›fl verifli gerçeklefltirebilir. ‹nsan vü-

cudu ve erimekte olan ar› madde örnek verilebilir.

‹zokorik (Hacim Sabit) Sisttem: Hacmi sabit tu-

tulan sistemlerdir. Hacim de¤iflimi olmad›¤›ndan sis-

tem, ortamla ifl al›fl verifli yapmaz; ancak enerji al›fl

verifli yapabilir. Düdüklü tencere ve kalorimetre kab›

örnek verilebilir.

‹zobarik (Bas›nç Sabit) Sistem: Bas›nc› sabit

tutulan sistemlerdir. Do¤ada gerçekleflen fiziksel ve

kimyasal olaylar›n ço¤u, atmosfer bas›nc› alt›nda

olufltu¤u için sabit bas›nçl› sistemlere örnek verilebi-

lir. Örne¤in, sürtünmesiz hareketli pistonla kapat›lm›fl

bir kapta gerçekleflen kimyasal bir tepkime izobarik

sistemdir. Bu tür sistemler, ortamla hem ifl hem de

enerji al›fl verifli yapar.

Termodinamikte; evren, sistem ve çevre ola-

rak ikiye ayr›l››r. Aç›k bir sistem çevre ile hem

enerji hem de madde al›fl verifli yapabilir, kapal›

sistem çevresi ille sadece enerji al›fl verifli yapabi-

lir ve izole sistem çevresiyle hem madde hem de

enerji al›fl verifli yapamaz.

3. ‹Ç ENERJ‹

Bir sistemin (kinetik ve potansiyel) enerjilerinin

toplam›d›r. Moleküllerin öteleme kinetik enerjilerini,

moleküllerin dönme ve titreflim enerjilerini, ba¤larda

depo edilmifl kimyasal enerjiyi, moleküller aras› etki-

leflim enerjilerini ve atomlardaki elektronlara ba¤l›

enerjiyi içine al›r.

Bir sistem enerjiyi yaln›z iç enerji olarak içerir. Is›

veya ifl fleklinde içermez. Is› ve ifl, sistemin çevre ile

enerji de¤iflimlerindeki bir araçt›r.

‹ç enerji U ile gösterilir.

Is› q ile gösterilir.

‹fl ise w ile gösterilir.

Is› ve ifl sadece sistemdeki bir de¤ifliklik duru-

munda vard›r.

4. ENERJ‹ VE ‹fi

Enerji, ifl yapabilme kapasitesi olarak tan›mlan-

m›flt›. E¤er bir sistem; s›k›ca sar›lm›fl bir yay, tam ola-

rak flarj edilmifl bir batarya veya çok s›cak bir buhar

türbini gibi çok fazla enerjiye sahip ise, çok fazla ifl

yapabilir. E¤er bir sistem; iyi sar›lmam›fl bir yay, az

flarj edilmifl bir batarya veya so¤uk su gibi çok az

enerjiye sahip ise, az ifl yapabilir.

Is›, sistemle çevresi aras›ndaki s›cakl›k fark›ndan

do¤an bir enerji ak›fl›d›r. Daha s›cak olandan so¤uk

olana do¤ru akar. Is› ve s›cakl›k ayn› fley de¤ildir. Hiç-

bir zaman bir sistemin toplam ›s›s›ndan bahsedile-

mez ve mutlak ›s› ölçülemez ancak al›n›p verilen ›s›

miktar› ölçülür. Is› enerjisinin birimi kalori dir.

S›cakl›k, bir sistemdeki atom ve moleküllerin

hareketiyle ilgili bir iç özelliktir. Maddelere ›s› enerjisi

verilince taneciklerin hareketleri artaca¤›ndan s›cakl›k

yükselir, ›s› kaybedince s›cakl›k düfler. Hava s›cakl›¤›

ölçülebilir, fakat hava ›s›s› ölçülemez.


9

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. TERMOD‹NAM‹⁄‹N B‹R‹NC‹ KANUNU

Termodinamik, enerjinin bilimi olarak tan›mlan-

maktad›r. Termodinamik, de¤iflik enerji (›s›, kinetik,

potansiyel, elektrik gibi) çeflitleri aras›ndaki iliflkileri

ve maddelerin u¤rad›klar› fiziksel ve kimyasal de¤i-

fliklikleri aç›klayan bilim dal›d›r. Termodinamik bize

deneylerden kazan›lan bilgileri kullanarak baflka de-

neyler yapmadan ayn› sistemin de¤iflik özelliklerini

anlama imkan› sa¤lamaktad›r. Termodinamik yard›m›

ile bir tepkimenin kendili¤inden olup olmayaca¤›, tep-

kimenin ne kadar ilerleyece¤i, tepkime s›ras›nda aç›-

¤a ç›kacak veya absorblanacak enerji miktarlar› bulu-

nabilir. Termodinamik kanunlar›, tarih boyunca tersi

gözlenmedi¤i için do¤ru olduklar› kabul edilen kanun-

lard›r.

Termodinami¤in birinci kanunu enerjinin koru-

numu kanunudur. Enerji yoktan var edilemez veya var

olan enerji yok edilemez. Buna karfl›l›k bir formdan di-

¤er bir forma dönüfltürülebilir veya bir yerden di¤erine

transfer edilebilir. Termodinami¤in birinci kanunu-

na göre, yal›t›lm›fl bir sistemin iç enerjisi sabittir. Her-

hangi bir sistem için iç enerjinin gerçek de¤eri biline-

mez ve hesaplanamaz, ancak iç enerji de¤iflimleri öl-

çülebilir.

Bir sistemin hali; s›cakl›k, bas›nç ve bileflim gibi

özelliklerin de¤erleri belirtilerek tan›mlanabilir. ‹ç

enerji bir hal fonksiyonudur. Yola ba¤l› olmay›p siste-

min ilk ve son haline ba¤l›d›r.

ΔU = Uson – Uilk

ΔU’nun pozitif olmas› sistemin son halinin iç

enerjisinin ilk halindekinden daha fazla oldu¤u anla-

m›na gelir. ΔU negatif ise tersi geçerlidir. Bafllang›ç

halinin ilk enerjisi U; olan sistem çevreden q ›s› ab-

sorblarsa sistemin iç enerjisi; Ui + q olur. E¤er bu sis-

tem, iç enerjisinin bir k›sm› çevreye karfl› ifl yaparak

kullan›rsa sistemin son halinin iç enerjisi,

US = Ui + q – w olur.

US – Ui = q – w elde edilir.

q pozitif ise sistem çevreden ›s› alm›flt›r. q nega-

tif ise sistem çevreye ›s› vermifltir. w negatif ise sis-

tem taraf›ndan ifl yap›lm›flt›r. w pozitif ise sisteme kar-

fl› ifl yap›lm›flt›r.

Sistem hem ›s› alm›fl hem de çevre sistem üzeri-

ne ifl yapm›fl ise sistemin iç enerjisindeki de¤iflme;

olur.

Bu durumda sistemin enerjisi hem ›s›, hemde ifl

olarak artm›flt›r.

Bas›nç sabit tutulursa VA’dan VB’ye geniflleme s›-

ras›nda yap›lan ifl,

w = –PΔV olur.

ΔU = qP – PΔV

Sabit hacimde bas›nç, hacim ifl yap›lmad›¤›ndan

dolay› w = 0 olur.

ΔU = qV – w

ΔU = qV olur.

qV terimi sabit hacimde sistem taraf›ndan so¤uru-

lan ›s› miktar›n› gösterir.

Sabit bas›nçta yap›lan ifl PΔV oldu¤una göre,

ΔU = qP – PΔV dir.

qP = ΔU + PΔV dir.

qP terimi sabit bas›nçta sistem taraf›ndan so¤uru-

lan ›s›y› göstermektedir.

Bas›nç sabit ise; qP = ΔU + PΔV

Hacim sabit ise : qV = ΔU olur

qP ≠ qV dir.

Bir termodinamik fonksiyon olan entalpi;

H = U + PV eflitli¤i ile tan›mlan›r. Sabit bas›nçta

entalpi de¤iflimi

dir.

Bundan dolay›,

qP = ΔH olur.

Bu eflitlikten de anlafl›laca¤› gibi sabit bas›nçta

bir sistemin d›flar›ya verdi¤i veya d›flar›dan ald›¤› ›s›,

entalpi de¤iflimine eflittir.

ΔH = ΔU + PΔV

ΔU = q + w

ΔU = q – w


ES

EN

YAY

INLA

RI

10

Sabit bas›nçta sistem çevreden ›s› al›rsa siste-

min entalpisi artar, sistemden çevreye ›s› verilirse sis-

temin entalpisi azal›r.

6. K‹MYASAL TEPK‹MELERDE ENERJ‹

DE⁄‹fi‹M‹

Kimyasal tepkimelere enerji de¤iflimi efllik eder.

Kimyasal tepkimelerde enerji de¤iflimi ekzotermik ve

endotermik olabilir.

Ekzotermik tepkimeler ›s› salar, endotermik

tepkimeler ›s› absorblar.

Endotermiik tepkimelerde ürünlerin enerjilerinin

toplam›, girenlerin enerjilerinin toplam›ndan yüksektir.

Bundan dolay› endotermik tepkimelerde enerji yukar›

do¤ru gider.

Sistem çevreden ›s› al›r. Eneri bak›m›ndan düflük

s›cakl›kta girenler ürünlerden daha kararl›d›r. Endo-

termik tepkimelerde ›s› al›nd›¤› için, al›nan ›s› girenler

taraf›na yaz›l›r.

O2(g) + ›s› ⎯→ O3(g)

• Bilefliklerin elementlerine ayr›flmas› genellikle

endotermiktir. Bu durum bilefliklerin daha basit bi-

lefliklere ayr›flmas› için de geçerlidir.

H2O(s›v›) + 286 kj ⎯→ H2(g) + O2(g)

• Ba¤lar›n k›r›lmas› endotermiktir. ‹ki atomlu bir

molekülde, iki atomu bir arada tutan ba¤›n kopa-

r›lmas› için enerji gerekir.

CI2(g) + 253 kkal ⎯→ 2CI(g)

• Bir türün (atom, molekül veya iyon) elektron ver-

mesi endotermiktir.

• Elektroliz ifllemi endotermiktir.

Fiziksel olaylar›n bir ço¤una enerji de¤iflimi efllik

eder. Afla¤›da verilen fiziksel olaylar endotermik de¤i-

flimlere örnek verilebilir.

• Erime

• Buharlaflma

• Kaynama

• Süblimleflme

• Çözünme olay› çözücü ve çözünenin cinsine

ba¤l› olarak endotermik veya ekzotermik olabilir.

Genellikle kat›lar›n s›v› maddeler içerisinde çö-

zünmesi endotermik olaylara örnek verilebilir.

Ekzotermik tepkimelerde girenlerin enerjilerinin

toplam› ürünlerin enerjilerinin toplam›ndan yüksektir.

Sistem çevre-

ye ›s› verir. Ekzo-

termik tepkimeler-

de ›s› verildi¤i için,

verilen ›s› ürünler

taraf›na yaz›l›r.

• Yanma tepki-

meleri ekzo-

termiktir. Hid-

rojen gaz› ve oksijen gaz›n›n suyu oluflturmas›

ekzotermik tepkimelerin bir örne¤idir.

H2(g) + O2(g) ⎯→ H2O(s) + 286 kj

• Genellikle metallerin oksitlenmesi ekzotermiktir.

4Fe(k) + 3O2(g) ⎯→ 2Fe2O3(k) + 1625 kj

21

çokenerji

2H2 + O2 + küçük birenerji

⎯→ 2H2O +

++ +

PE(kkal)

Zamanürünler

Girenler

Is›sal›nmas›

21

23

PE(kkal)

Zaman

ürünler

Girenler

Is›so¤urulmas›

11

BUHAR MAK‹NES‹

16. yüzy›ldan bafllayarak Avrupa da nüfus h›zl› artt›. Tar›mdaki geliflmeler nüfus ihtiyac›n›n azalmas›na ve nü-fusun kentlere göç etmesine neden oldu. Avrupa ülkelerinin sömürgecilik ve savafllardan elde ettikleri para ve ha-zinenin Avrupa’ya aktar›lmas›, sermayenin birikmesine burjuva s›n›f›n oluflmas›na ve yeni yat›r›m alanlar› aranma-ya bafllanmas›na neden oldu. Üstelik yaflam yükselince tüketim talebi artt›. Buna benzer nedenler oluflunca sana-yi devrimi ‹ngiltere’den bafllayarak tüm Avrupay› sard›.

Sanayi Devrimi ya da Endüstri Devrimi, Avrupa’da 18. ve 19. yüzy›llarda yeni bulufllar›n üretime uygulanmas›ve buhar gücüyle çal›flan makinelerin makineleflmifl endüstriyi do¤urmas›, bu geliflmelerin de Avrupa’daki serma-ye birikimini artt›rmas›na denir.

Buhar makinesi, buhar›n içinde var olan ›s› enerjisini, mekanik enerjiye dönüfltüren bir d›fltan yanmal› motor-dur. Buhar makineleri, lokomotifler, buhar gemileri, pompalar buharl› traktörler vb olabilir. Çal›flma prensibi olarak,›s› enerjisini alan su buharlaflarak genifller ve bir odac›¤a al›n›r, odac›k so¤utuldu¤unda s›v› hale geçen buhar va-kum yarat›r böylece mekanizmalar›n hareket almas› ile mekanik enerjiye yani ifle dönüflür.

Buhar gücünün ilk faydal› uygulamas› 1679 y›l›nda Denis Papin’den geldi. Papin düdüklü tencere icat etmifl-tir. Amac› suyu daha yüksek s›cakl›kta kaynatmakt›. Yüksek ›s›da kemikler yumufluyor ve et daha çabuk pifliyor-du. 1698 y›l›nda, Thomas Savery, ilk ticari olarak sat›lan buhar makinesi yapm›flt›r. Maden oca¤›ndaki suyu atmakamac›yla yap›lm›flt›r. Çal›flma prensibi ise buhar kazan›ndan gelen buhar odac›¤› dolar. Odac›¤›n üzerine so¤uksu döküldü¤ünde suya dönüflen buhar vakum yarat›r. Odakc›ktaki su seviyesi yükselir. Vana yard›m›yla oda buhardoldu¤unda ifl yapm›fl olur. Yani madenden su çekilmifl olur.

1712’de Thomas Newcomen yeni bir tür buhar makinesi gelifltirdi. Bu makinenin pistonu bir zincir yard›m›ylabir tür tahteravalli benzeri bir kald›raca, kald›raç ise tulumbaya ba¤lanm›flt›. Piston silindirin en üst noktas›nda ikensilindirin içine gönderilen so¤uk su buhar› yo¤unlaflt›r›l›yordu. Böylece atmosferik bas›nç pistona afla¤›ya do¤rukuvvet uygulad›¤›nda su madenden yükseliyordu.

1764 y›l›nda bozulan Newcomen makinelerinden birini onaran James Watt, bu makineyi gelifltirerek iki odal›ve supapl› hale getirmifltir. Bu odalardan biri sürekli s›cak di¤eri so¤uk tutuldu. Watt 1781 yeni mekanik aksamlarekleyerek makineyi iyice gelifltirdi.

1884 y›l›nda Charles Algenon Parsons ilk baflar›l› buhar türbinini yapm›flt›r. Bu sayede yüksek h›zl› gemi ya-p›m› kolaylaflm›fl ve jenaratörlerin de kullan›lmas› kolaylaflm›flt›r. 1787 y›l›na kadar buharl› motorlar sadece supompalar›n› ve tekstil makinelerini çal›flt›rmak için kullan›lm›flt›r. 1787 y›l›nda ise John Fitch ilk vapuru Delawarenehrine indirmifltir. 1809 y›l›nda buharl› vapur okyanusa aç›lm›flt›r. Okyanusu aflan ilk gemi 1819 da ‹ngiliz gemisioldu. 1827 y›l›nda gemi pervanesinin, yan çarklar›ndan daha etkili oldu¤u keflfedilince gemi teknolojisi h›zla gelifl-ti. Bunu buharl› lokomotifler ve otomobiller izledi. Sanayi devriminin en önemli geliflmelerinden birisi buharl› maki-nenin bulunufludur.

ES

EN

YAY

INLA

RI

12

1. Is› yaln›zca sistemin s›n›rlar›ndan çevreye akta-

r›lan veya çevreden absorblanan enerji biçimidir.

Bir tepkimenin oluflturuldu¤u bir sistemde çevre-

ye ›s› aktarmaktad›r.

Aktar›lan ›s› miktar›;

I. S›cakl›¤›n ne kadar de¤iflti¤i,

II. Maddenin miktar›,

III. Maddeyi oluflturan atomlar›n veya molekülle-

rin türü.

faktörlerinden hangilerine ba¤l›d›r?

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve IID) I ve III E) I, II ve III

ÇÖZÜM

2. Kapal› bir sistemin iç enerjisini art›rmak için;

I. Sistemi ›s›tmak,

II. Sistemin üzerinde bir ifl yapmak,

III. Sistemdeki madde miktar›n› art›rmak.

ifllemlerinden hangileri uygulanabilir?

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II

D) II ve III E) I, II ve III

ÇÖZÜM

3.

Yukar›da verilen sistemler ile olaylar efllefltirili-

yor. Hangi örnek olay sistemlerle efllefltiril-

mede kullan›lamaz?

A) I B) II C) III D) IV E) V

ÇÖZÜM

4. I. Uzay meki¤i itici roketi

II. Kapal› bir flifledeki propan gaz›

III. Bir kalorimetre bombas›ndaki benzenin yan-

mas›

Yukar›da verilen sistemlerden hangileri kapa-

l› sisteme örnek verilebilir?



ÇÖZÜM

Sistemler Örnek Olaylar

a) Aç›k sistem

b) Kapal› sistem

c) ‹zole sistemd) ‹zotermal sistem

I. Yal›t›lm›fl bir demlikteki s›cakkahve

II. Sabit s›cakta erimekte olanbir kat›

III. Yanan bir mumIV. Potansiyel enerjiV. Elektrik pili

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)


13

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. I. Bir otomobil motorunda yanan benzin,

II. Canl› bir bitki,

III. Bir termometredeki c›va

Yukar›da verilen sistemler için afla¤›dakiler-

den hangisi do¤ru olur?

Aç›k Sistem Kapal› Sistem ‹zole sistem⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯

A) I II III

B) I III II

C) I, II II –

D) III II I

E) I, II III –

ÇÖZÜM

6. I. Tepkime kab›

II. Laboratuvar

III. Okul binas›

Okul laboratuvar›nda gerçeklefltirilen bir tep-

kime için yukar›da verilenlerden hangileri

tepkimennin olufltu¤u bir sistemin çevresini

oluflturur?

A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve III


ÇÖZÜM

7. Yanda verilen tep-

kime kab› hareketli

ve sürtünmesiz bir

piston ile kapat›l-

m›flt›r.

Bu sistemin ener-

jisini art›rmak için;

I. Sisteme XY ve Y2 gazlar› ilave etmek,

II. Sistemi ›s›tmak,

III. Sisteme karfl› ifl yapmak

ifllemlerinden hangileri yap›l›rsa do¤ru olur?


D) I ve III E) I, II ve III

ÇÖZÜM

8. I. Kapal› bir kapta bulunan gazlar›n molekülleri

h›zl› hareket etmektedir.

II. Bir metal parças›n›n yap›s›ndaki atomlar bir-

birine çok yak›nd›r.

III. ‹yi sar›lmam›fl bir yay

Yukar›da verilen sistemlerden hangilerinin iç

enerjileri yüksektir?

A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III


ÇÖZÜM

M

XY(g)

Y2(g)


ES

EN

YAY

INLA

RI

14

9.

Bir yay s›k›flt›r›ld›¤›nda;

I. Atomlar s›k›flt›r›lm›fl olur.

II. Potansiyel enerji azal›r.

III. Sistemin iç enerjisi artar.

yarg›lar›ndan hangileri do¤ru olur?


D) I ve III E) II ve III

ÇÖZÜM

10. Bir sisteme karfl› 25 kj lük ifl yap›l›yor. Ayn› sis-

teme d›flar›dan 40 kj’lük ›s› sa¤lan›yor.

Buna göre, sistemin iç enerjisindeki de¤iflim

için hangi do¤ru olur?

A) +65 kj B) +40 kj C) +25 kjD) –15 kj E) –65 kj

ÇÖZÜM

11. Bir sistem 495 kj’lük ifl yaparken ›s› olarak 255 kj

enerji kazan›yor.

Sistemin iç enerji de¤iflimi ne kadard›r?

A) –75 kj B) –240 kj C) +240 kj

D) +495 kj E) +750 kj

ÇÖZÜM

12. I. Suyun buharlaflmas›

II. CH4(g) + 2O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2H2O(s)

III. Naftalinin süblimleflmesi

Yukar›da verilen olaylardan hangileri endo-

termiktir?

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve IID) I ve III E) II ve III

Gevflek yay

fi›k›flt›r›lm›fl yay


15

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

13. I. Kar tanelerinin oluflmas›

II. Bir kat›n›n suda çözünmesi

III. Bir maddenin yanmas›

Yukar›da verilen olaylardan hangileri kesin-

likle ekzotermiktir?

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III

D) I ve II E) I ve III

ÇÖZÜM

14. Afla¤›da verilen süreçlerden hangisi endoter-

miktir?

A) NH3(g) ⎯→ NH3(s)

B) NaCI(k) ⎯→ NaCI(s)

C) N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g)

D) Br2(s) ⎯→ Br2(k)

E) C5H12(g) + 8O2(g) ⎯→ 5CO2(g) + 6H2O(s)

ÇÖZÜM

15. I. Bir otomobil motorunda yanan benzin

II. Bir termometredeki c›va

III. Canl› bir bitki

IV. Bir kalorimetre bombas›ndaki benzinin yan-

mas›

Yukar›da verilen sistemlerden hangileri aç›k

sistemdir?

A) I ve II B) II ve IV C) I ve III

D) II, III ve IV E) I, III ve IV

ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

16

1. Bir sisteme 85 kj’lük ›s› sa¤lan›yor ve ayn› za-

manda sisteme karfl› 28 kj lük ifl yap›l›yor.

Sistemin toplam iç enerjisi de¤iflimi ne ka-

dard›r?

2. Bir sisteme karfl› 35 kj lük ifl yap›l›rken sistem-

den d›flar›ya 88 kj’lük ›s› ak›yor.

Buna göre, sistemin iç enerjisindeki de¤iflme

nedir?

3. I. ‹ç enerji bir hal özelli¤idir.

II. ‹ç enerji tüm taneciklerin kinetik enerjileri ile,

taneciklerin birbiriyle etkileflimlerinden do¤an

potansiyel enerjilerin toplam›d›r.

III. ΔU’nun pozitif olmas› sistemin son halinin iç

enerjisinin ilk halinkinden daha büyük oldu¤u

anlam›na gelir.

Bir sistemin iç enerjisi ile ilgili yukar›da veri-

lenlerden hangileri do¤ru olur?

4. Belli bir sistem 735 kj’lük ifl yaparken ›s› olarak

370 kj’lük enerji kazan›yor. ‹ç enerji de¤iflimi ne

kadard›r?

5. Kapal› bir sistemin iç enerjisini art›rmak için;

I. Sistemi ›s›tmak,

II. Sistem üzerinde bir ifl yapmak,

III. Sistemin s›cakl›¤›n› düflürmek

ifllemlerinden hangisinin yap›lmas› do¤ru

olur?

6. I. ‹zole bir sistemin iç enerjisi sabittir.

II. Enerji yoktan var edilemez veya var olan

enerji yok edilemez.

III. Enerji bir formdan di¤er bir forma dönüfltürü-

lebilir.

Termodinami¤in birinci kanunu için yukar›-

dakilerden hangileri do¤rudur?

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ ALIfiTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)


17

ES

EN

YAY

INLA

RI

7. I. ‹nsan vücudu

II. Otomobil motoru

III. Buz torbas›

Yukar›da verilen sistemlerden hangileri aç›k

bir sisteme örnek verilebilir?

8. I. Elektrik pilleri

II. Termoslar

III. Yanan bir propan oca¤›

Yukar›da verilen sistemlerden hangileri kapa-

l› bir sisteme örnek verilebilir?

9. I. Demirin paslanmas›

II. Mumun erimesi

III. Kat› naftalinin gaz haline geçmesi

Yukar›da verilen olaylardan hangileri en-

dotermiktir?

10. I. Kolonyan›n buharlaflmas›

II. Bal mumunun erimesi

III. Sönmemifl kirecin suda çözünmesi

IV. Ya¤murun oluflmas›

Yukar›da verilen olaylardan hangileri ekzo-

termiktir?

11. I. ‹yi sar›lmam›fl bir yay

II. Boflalm›fl bir batarya

III. So¤uk su

Yukar›da verilen sistemlerden hangilerinin ifl

yapabilme kapasiteleri düflüktür?

12. I. Sisteme madde ilave etmek

II. Sistemin üzerine ifl yapmak

III. Sistemi ›s›tmak

Kapal› bir sistemin iç enerjisini art›rmak için

yukar›dakilerden hangileri yap›labilir?

SİSTEMLERDE ENTALPİ DEĞİŞİMİ1. ENTALPİ

2. KİMYASAL TEPKİMELERDE ENTALPİ DEĞİŞİMİNİN HESAPLANMASI

a) MOLAR OLUŞUM ENTALPİSİ VE ENTALPİ DEĞİŞİMİ

b) HESS KANUNU

c) KALORİMETRE KABI VE ENTALPİ DEĞİŞİMİ

d) BAĞ ENERJİSİ VE ENTALPİ DEĞİŞİMİ

Kimyasal ve fiziksel olaylara termodinamik yasa-

ları başarıyla uygulanabilmektedir. Termodinamiğin

birinci yasası enerjinin korunumu yasası temeline

dayanır.

Termodinamiğin ikinci yasası istemli olaylarla ilgi-

lidir. Bir tepkimenin istemliliği entropi ile belirlenir.

İkinci yasa önemli bir olayda evrenin entropi değişi-

minin pozitif olması gerektiğini ifade eder.

Üçüncü yasa mutlak entropilerin belirlenmesini

sağlar.

2. BÖLÜM


19

ES

EN

YAY

INLA

RI

Bir kimyasal tepkimede enerji de¤iflimi incelenir-ken sabit hacim flart› uygun koflul de¤ildir. Tepkimele-rin ço¤u sabit bas›nçta gerçeklefltirilir. Böyle bir tepki-me de mol say›s› artarsa, sistem çevreye ifl yapar vegaz atmosfere girdi¤inde çevredeki havay› iter.

Tepkimede mol say›s› azal›rsa, çevre taraf›ndan

ifl yap›l›r. Tepkimede giren ve ç›kan gazlar›n mol sa-

y›lar›nda net bir de¤iflim yoksa ifl yap›lmaz.

Genel olarak sabit bas›nç koflulunda;

ΔU = q – w

= qP – w

qP = ΔU + w olur.

qP deki “p” sabit bas›nç koflulunu ifade etmekte-

dir. Buna göre,

Entalpi; sabit bas›nç koflulunda sistemin iç ener-

jisine entalpi denir.

• Entalpi H ile gösterilir.

• Entalpi bir hal özelli¤idir.

• Entalpi, sistemin o anki haline (örne¤in sistemin

s›cakl›¤›na) ba¤l›d›r.

• Sistemin hangi yoldan son haline ulaflt›¤›na ba¤-

l› de¤ildir.

• 1 atm bas›nç, 25°C s›cakl›k kofluluna standart

koflullar denir. Bir sistemin standart koflullardaki

entalpisi H° ile gösterilir.

• Bir sistemin entalpisi ölçülemez. Fakat entalpi

de¤iflimi ölçülebilir.

• Entalpi de¤iflimi ΔH ile gösterilir.

• Standart koflullardaki entalpi de¤iflimi ΔH° ile

gösterilir.

• Bir hal fonksiyonu olan entalpinin de¤iflimi;

fleklinde olur.

• Ekzotermik bir tepkimenin son halinin enerjisi ilk

halinin enerjisinden daha düflük olaca¤›ndan, ek-

zotermik tepkimeler için entalpi de¤iflimi;

ΔH < 0 olur.

Örne¤in, kömürün yanmas› ile oluflan entalpi de-

¤iflimi negatiftir.

• Endotermik bir tepkimenin son halinin enerjisi ilk

halinin enerjisinden daha büyük olaca¤›ndan, en-

dotermik tepkimeler için entalpi de¤iflimi;

ΔH > 0 olur.

Örne¤in, sodyum tuzlar›n›n suda çözünmesinde

entalpi de¤iflimi pozitiftir.

Tepkimenin veya olay›n türüne göre entalpi de¤i-

flimi de¤iflik isiimlerle ifade edilir.

a) Bir maddenin bir molünün buhar ve s›v› halleri

aras›ndaki entalpi fark›na buharlaflma entalpisi

denir. ΔHb ile gösterilebilir.

Su için ΔHb = + 40,7 kj/mol dür.

b) Bir maddenin bir molünün s›v› ve buhar halleri

aras›ndaki entalpi fark›na yo¤unlaflma entalpisi

denir.

ΔHy ile gösterilebilir.

Su buhar› için yo¤unlaflma entalpisi – 40,7 kj/mol

dür.

c) Bir maddenin bir molünün s›v› ve kat› halleri ara-

s›ndaki entalpi fark›na erime entalpisi denir.

ΔHe ile gösterilebilir.

d) Bir maddenin bir molünün kat› ve s›v› halleri ara-

s›ndaki entalpi fark›na donma entalpisi denir.

ΔHd ile gösterilebilir.

Su için donma entalpisi ΔHd = – 6,01 kj/mol dür.

e) Bir mol kat› maddenin süblimleflirken entalpi de-

¤iflimine süblimleflme entalpisi denir.

ΔHsübl ile gösterilebilir.

Sodyum metalin süblimleflme entalpisi

ΔHsübl = +101 kj/mol dür.

ΔH° = H°son – H°ilk

S‹STEMLERDE ENTALP‹ DE⁄‹fi‹M‹

1. ENTALP‹


ES

EN

YAY

INLA

RI

20

f) Bir maddenin standart hali 1 atm bas›nç alt›ndave 25°C da kararl› oldu¤u haldir. ΔH° simgesistandart entalpi de¤iflimini göstermek için kullan›-l›r ve sadece standart haldeki maddelerin yer al-d›¤› tepkimelere uygulan›r.

Standart halde 1 mol bilefli¤in standart haldekielementlerinden oluflumuna ait entalpi de¤iflimi-ne standart oluflum entalpisi denir.

Elementlerin standart oluflum entalpileri s›f›rkabul edilir.

N2(g), CI2(g), Fe(k), O2(g) gibi maddelerin standartoluflum entalpileri s›f›rd›r.

CI(g), Fe(s), H+

(g) gibi maddelerin standart oluflumentalpileri s›f›r de¤ildir.

Herhangi bir tepkimenin standart entalpisini elde

etmek için standart oluflum entalpilerinden yarar-

lan›l›r.

g) Bir mol maddenin standart koflullarda oksijenle

tam olarak yak›lmas›nda oluflan entalpi de¤iflimi-

ne standart yanma entalpisi denir. Organik bir

bileflik yak›ld›¤›nda; karbon, karbondioksite; hid-

rojen suya dönüflürken azot, N2 halinde ayr›l›r.

Bazen azot oksitleri oluflabilir.

Bir yak›t›n gram bafl›na yanma entalpisine, bir

yak›t›n ›s› de¤eri denir ve spesifik entalpisi ola-

rak adland›r›l›r.

S›v› bir yak›t›n yak›lmas› halinde litre bafl›na elde

edilen ›s›ya entalpi yo¤unlu¤u denir.

2. K‹MYASAL TEPK‹MELERDE ENTALP‹

DE⁄‹fi‹M‹N‹N HESAPLANNMASI

Bir tepkimedeki veya sistemdeki enerji de¤iflimi,

dolay›s›yla entalpi de¤iflimi daha önce aç›klanm›flt›.

ΔH = ΔU + PΔV

olarak formüle edilmifltir.

Bir tepkimenin tepkenleri (girenleri) ve ürünleri

standart hallerinde ise entalpi de¤iflimine standart

entalpi de¤iflimi denir.

ΔH° veya ΔH°tep olarak gösterilebilir. Standart en-

talpi de¤iflimine tepkime ›s›s› veya tepkime entalpisi

denilecektir. Bir tepkimenin entalpisi afla¤›daki yön-

temler kullan›larak hesaplanabilir.

a) Standart oluflum entalpileri kullan›larak tepkime-

nin standart entalpi de¤iflimi hesaplanabilir.

b) Hess kanunu kullan›larak tepkimenin standart

entalpi de¤iflimi hesaplanabilir.

c) Ba¤ enerjileri kullan›larak tepkimenin standart


d) Kalorimetre kab› kullan›larak tepkimenin standart


Standart Oluflum Entalpileri

Madde

AgCI(k)

AI2O3(k)

HBr(g)

CO(g)

CO2(g)

CaO(g)

CaCO3(k)

HCI(g)

CuO(k)

HF(g)

H2O(g)

H2O(s)

H2O2(s)

HI(g)

MgO(k)

MgCO3(k)

NH3(g)

NO(g)

NO2(g)

N2O4(g)

N2O(g)

SO2(g)

O3(g)

SO3(g)

H2S(g)

ZnS(k)

C6H6(s)

C2H5OH(s)

C2H2(g)

C6H12O6(k)

CH4(g)

ΔH°ol (kj/mol)

–127,04

–1669,9

–36,2

–110,5

–393,5

–635,6

–1206,9

–92,3

–155,2

–268,61

–241,8

–285,8

–187,6

+25,94

–601,8

–1112,9

–46,3

+90,25

+33,18

+9,16

+81,56

-296,1

+142,2

-395,2

–20,15

-347,98

+49

–277,69

+226,73

-1268

-74,81


21

ES

EN

YAY

INLA

RI

a) MOLAR OLUfiUM ENTALP‹S‹ VE ENTALP‹

DE⁄‹fi‹M‹

Standart Molar Oluflum Entalpilerinden tepkime›s›s› (teepkime entalpisi) n›n hesaplanmas›

Tepkimelerin entalpi de¤iflimi, tepkime entalpisi,

ΔHtep olarak sembolize edilebilir ve bu, ürünlerin en-

talpileri ile girenlerin entalpileri aras›ndaki fark olarak

tan›mlan›r.

ΔHtep + ΔHürünler – ΔHgirenler standart koflullar olunca,

ΔH°tep = ΔH°ürünler – ΔH°girenler fleklinde yaz›labi-

lir. Σ (sigma) iflaretinin anlam› “toplam” d›r. Yukar›da-

ki eflitlik,

ΔH°tep = ΣΔH°ol(ürünler) – ΣΔH°ol(girenler) fleklinde

formüle edilebilir. Bir tepkimenin standart entalpi

de¤ifliminin hesaplanmas›nda bu formül (eflitlik) kul-

lan›labilir.

2NH3(g) + 3CI2(g) ⎯→ N2(g) + 6HCI(g) tepkimesi-

nin entalpi de¤iflimi, oluflum entalpileri kullan›larak

hesaplanabilir.

NH3(g) için ΔH° = – 46,19 kj/mol

HCI(g) için ΔH° = –92,30 kj/mol

oldu¤una göre;

ΔH° = ΣΔH°ol(ürünler) – Σ ΔH°ol(girenler)

ΔH°=[ΔH°(N2)+6ΔH°(HCI)] – [2ΔH°(NH3)+3ΔH°(CI2)]

olur.

ΔH° = [0 + 6 (–92, 30)] – [2(–46,19) + 0]

ΔH°tep = –553,80 + 92,38

ΔH°tep = –461,42 kj olur.

b) HESS KANUNU

Hess Kanunu’nun kullan›larak tepkime ›s›s›n›n(entalpisinin) hesaplanmas›

Hess kanunu, tepkime ister bir basamakta, is-

terse birkaç basamakta gerçekleflmifl olsun, herhangi

bir kimyasal tepkimedeki entalpi de¤ifliminin sabit

oldu¤unu belirtir. Hess kanununun ifadesi flöyledir;

Bir ifllemm basamaklar ya da kademeler flek-

linde yürüyorsa, toplam (net) ifllemin entalpi

de¤iflimi, tek tek bassamaklar›n ya da kademelerin

entalpi de¤iflimlerinin toplam›na eflittir.

Hess kanunu flöyle tan›mlanabilir. Girenlerin

ürünlere dönüflümündeki entalpi de¤iflimi, tepkimenin

bir basamakta veya birden fazla basamakta ceryan

etmesine ba¤l› olmaks›z›n ayn› de¤erdedir.

ΔH bir kapasite özelli¤idir.. Entalpi de¤iflimi sis-

temdeki madde miktar› ile do¤ru orant›l›d›r.

Bir tepkimenin katsay›lar› bir faktörle çarp›l›r veya

bir faktöre bölünürse ΔH° de¤eri de çarp›l›r veya

bölünür.

N2(g) + O2(g) ⎯→ 2NO(g) ΔH° = 180,50 kg ise,

N2(g) O2(g) ⎯→ NO(g) ΔH° =

= 90,25 kj

Tepkime tersine döndürüldü¤ünde ΔH’›n iflareti

de¤iflir.

‹fllem tersine döndürüldü¤ünde, bir hal fonksiyo-

nu olan ΔH’›n iflareti tersine döner.

C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g) ΔH° = –393,5 kj

CO2(g) ⎯→ C(k) + O2(g) ΔH° = +393,5 kj

Hess’in tepkime ›s›lar›n›n toplanabilirli¤i yasas›

Bir tepkime basamaklar fleklinde yürüyorsa, top-

lam ifllemin entalpi de¤iflimi, tek tek basamaklar›n en-

talpi de¤iflimleri toplam›na eflittir.

C3H8(g) + 5O2(g) ⎯→ 3CO2(g) + 4H2O(s) ΔH° = –2218,9 kj

C(grafit) + O2(g) ⎯→ CO2(g) ΔH° = –393,5 kj

H2(g) + O2(g) ⎯→ H2O(s) ΔH° = –285,8 kj

oldu¤una göre,

3C(grafit) + 4H2(g) ⎯→ C3H8(g) ΔH° = ?

Bu ifllemi yapabilmek için birinci denklem ters

çevrilecek, ikinci tepkime 3 ile çarp›lacak ve üçüncü

tepkime 4 ile çarp›lacakt›r.

21

,2

180 5021

21


ES

EN

YAY

INLA

RI

22

3CO2(g) 4H2O(s) ⎯→ C3H8(g) + 5O2(g) ΔH° = + 2219,9 kj

3C(grafit) + 3O2(g) ⎯→ 3CO2(g) ΔH° = –1180,5 kj

4H2(g) + 2O2(g) ⎯→ 4H2O(s) ΔH° = –1143,2 kj

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯3C(grafit) + 4H2(g) ⎯→ C3 H8(g)

toplu tepkimenin entalpi de¤iflimi;

ΔH° = +2219,9 – 1180,5 – 1143,2 = –103,8 kj

c) KALOR‹METRE KABI VE ENTALP‹ DE⁄‹fi‹M‹

Kalorimetre kab›n›n kullan›larak tepkime ›s›s›n›nhesaplanmass›.

fiekilde verilen kalorimetre çeflidine kalorimetre

bombas› denir ve yanma tepkimelerinde aç›¤a ç›kan

›s›y› ölçmede kullan›l›r. ‹zolasyon özelli¤i olan d›fl kap

içerisinde bulunanlar sistemi meydana getirirler. Bun-

lar bomban›n kendisi, su, termometre, kar›flt›r›c› ve

di¤erleridir. Kalorimetre de yanma tepkimesi gerçek-

leflti¤inde, kimyasal enerji ›s› enerjisine dönüflür ve

sistemin s›cakl›¤› artar. Örne¤in yanmas› ile oluflan

›s›, su ve kalorimetre bombas› taraf›ndan so¤urulur.

Kalorimetre çevreye ›s› ve kütle aktar›m› olmayacak

flekilde tasarlanm›flt›r.

Kalorimetre bombas› düzene¤i

Bomban›n alt k›sm›nda bulunan örne¤e bir demir tel

dald›r›l›r. Bomba düzene¤i yüksek bas›nçl› O2(g) ile dolduru-

lur ve suya dald›r›l›r. Bafllang›ç s›cakl›¤› ölçülür. Örnek, elek-

trik ak›m›yla ›s›t›larak atefllenir. Yanmadan sonra kalorimet-

re düzene¤inin s›cakl›¤› yeniden ölçülür.

Sisteme ›s› girifl ç›k›fl› olmad›¤›nda sistemin ›s›

de¤iflimi s›f›r olur.

qsistem = qkal + qtep

= 0

qtep = – qkal

qkal = kalorimetrenin ›s› kap . Δt

qkal = Ckal . Δt

Kalorimetrenin ›s› kapasitesi (Ckal), yanma ›s›

tam olarak bilinen bir madde yak›larak bulunur, yani

kalibre edilir.

ÖRNEK

Bir kalorimetre kab›n›n ›s› kapasitesi 1,3 kkal/°C dir.

Bu kapta 2 gram N2H4 yak›l›nca sistemin s›cakl›¤›

5°C’den 12°C’ye yükseliyor. N2H4 bilefli¤inin molar

yanma ›s›s› kaç kkal’dir?

(N = 14, H = 1)

A) 45,5 B) –45,5 C) 145,6

D) –145,6 E) –130,6

ÇÖZÜM

Telkenler

su

Termometre

“Çelik” bomba

Kar›flt›r›c›

Elektrik›s›tmateli


23

ES

EN

YAY

INLA

RI

d) BA⁄ ENERJ‹LER‹ VE ENTALP‹ DE⁄‹fi‹M‹

Tepkimenin entalpi de¤iflimi, ba¤ enerjilerikullan›larak hesapllanabilir.

‹ki atomu bir arada tutan ba¤›n kopar›lmas› içingerekli olan enerjiye ba¤ ayr›flma enerjisi ya dak›saca ba¤ enerjisi denir. Atomlardan moleküllerinoluflmas› s›ras›nda enerji aç›¤a ç›kar, ba¤ koparmakiçin ayn› miktar enerjiyi moleküle vermek gerekir.

Bir tepkimede, önce tepkimeye giren moleküllerinba¤lar› kopmakta ve gaz halindeki atomlar olufltur-maktad›r. Bu basamakta, ba¤ enerjilerine BE dersek;entalpi de¤iflimi,

ΔH(ba¤ ayr›flmas›) = Σ BE(girenler) olur.

Daha sonra, gaz halindeki atomlar ürün molekül-

lerini oluflturacak flekilde bir araya gelmektedir. Bu

basamakta ba¤lar oluflmakta olup entalpi de¤iflimi,

ΔH(ba¤ oluflumu) = Σ BE(ürünler) olur.

Tepkimenin entalpi de¤iflimi;

ΔHtep = ΔH(ba¤ ayr›flmas›) – ΔH(ba¤ oluflumu)

ΔHtep = ΣBE(girenler) – ΣBE(ürünler)

ÖRNEK

CH4(g) + CI2(g) ⎯→ CH3CI(g) + HCI(g)

tepkimesinin entalpi de¤iflimi nedir?

(C – H : 414 kj, CI – CI : 243 kj, C – CI : 339 kj,

H – Cl:431 kj)

A) –431 B) –339 C) –113 D) +243 E) +414

ÇÖZÜM

Ba¤ Enerjileri

Ba¤

H – H

H – C

H – N

H – O

H – S

H – F

H – CI

H – Br

H – I

C – C

C = C

C ≡ C

C – N

C = N

C ≡ N

C – O

C = O

C – CI

N – N

N = N

N ≡ N

N – O

N = O

O – O

O = O

F – F

CI – CI

Br – Br

I – I

Ba¤ Enerjisi (kj/mol)

436

414

389

464

368

565

431

364

297

347

611

837

305

615

891

360

736

339

163

418

946

222

590

142

498

159

243

193

151

ES

EN

YAY

INLA

RI

24

1. X2(g) + 3Y2(g) ⎯→ 2XY3(g)

tepkimesinde 2,8 gram X2 harcand›¤›nda 2200

kal ›s› aç›¤a ç›kmaktad›r.

Buna göre, tepkimenin entalpisi kaç kkal’dir?

(X = 14)

A) –22 B) –11 C) +5, 5 D) +11 E)+22

ÇÖZÜM

2. Baz› bilefliklerin molar oluflma ›s›lar› afla¤›daki

gibidir.

CH3OH(g) ΔH° = –48,3 kkal

CO2(g) ΔH° = –94,0 kkal

H2O(g) ΔH° = –57,8 kkal

Buna göre CH3OH(g)’›n molar yanma ›s›s› kaç

kkald›r?

A) –357,4 B) –161,3 C) –26,3D) +151,3 E) +161,3

ÇÖZÜM

3. CO2(g) ve H2O(s)’nin standart molar oluflma ›s›la-

r› s›ras›yla –94,0 ve –68,3 kkal dir. 23 gram etil

alkol (C2H5OH) yand›¤›nda 160 kkal ›s› aç›¤a ç›-

k›yor.

Buna göre, etil alkolün standart molar olufl-

ma ›s›s› kaç kkal dir?

A) +72,9 B) +32,0 C)–68,3D)–72,9 E) –320

ÇÖZÜM

4. Karbon ve hidrojenden oluflan bir bilefli¤in m

gram› yak›ld›¤›nda 132 gram CO2 gaz› ve 27

gram su oluflurken 390 kkal ›s› aç›¤a ç›k›yor.

Bilefli¤in molar yanma ›s›s› 780 kkal oldu¤u-

na göre, bilefli¤in molekül formülü afla¤›da-

kilerden hangisidir?

(H = 1, C = 12, O = 16)

A) C2H2 B) C3H6 C) C2H4

D) C6H6 E) C6H8



25

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

5. Madde Molar oluflma ›s›lar›⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯CO2(g) –94,0 kkal

H2O(s) –68,3 kkal

CH3OH(s)’nin molar yanma ›s›s› – 174 kkal’dir.

Buna göre, 6,4 gram CH3OH’›n element-

lerinden oluflmas› s›ras›nda ›s› de¤iflimi kaç

kkal dir? (H = 1, C = 12, O = 16)

A) –11,32 B) –26,4 C) –46,2

D) +11,2 E) +26,4

ÇÖZÜM

6. Mn(k) + 1/2O2(g) ⎯→ MnO(k) ΔH1 = –92 kkal

Mn2O3(k) ⎯→ 2MnO(k) + O2(g) ΔH2 = +48,6 kkal

3Mn2O3(k) ⎯→ 2Mn3O4(k)+ O2(g) ΔH3 = +25 kkal

oldu¤u bilinmektedir.

Buna göre,

3Mn(k) + 2O2(g) ⎯→ Mn3O4(k)

tepkimesinin, tepkime ›s›s› kaç kkal’dir?

A) –336,4 B) –229,9 C) –125,6

D) +125,6 E) +361,4

ÇÖZÜM

21

21


ES

EN

YAY

INLA

RI

26

7. H2S(g) ⎯→ H2(g) + 1/8S8(k) ΔH = +4,8 kkal

1/8S8(k) + O2(g) ⎯→ SO2(g) ΔH2 = –71 kkal

2H2O(g) ⎯→ 2H2(g) + O2(g) ΔH3=+115,6 kkal

Yukar›da verilen bilgilere göre;

H2S(g) + 3/2O2(g) ⎯→ SO2(g) + H2O(g)


A) –44,6 B) –124 C) –181,8

D) –191,4 E) –186,6

ÇÖZÜM

8. C(k) + 2H2(g) ⎯→ CH4(g) ΔH1 = –17,9 kkal

2H2O(s) ⎯→ 2H2(g) + O2(g) ΔH2 = +136,6 kkal

2C(k) + 2O2(g) ⎯→ 2CO2(g) ΔH3 = –188 kkal

oldu¤una göre, 4 gram CH4 yan›nca kaç kkal

›s› aç›¤a ç›kar? (C = 12, H = 1)

A) 34,75 B) 36,1 C) 53,175

D) 53,6 E) 45,05

ÇÖZÜM

9. Bir kalorimetrenin ›s› s›¤as› 200 g suyun ›s›

s›¤as›na eflittir. Bu kapta 2,4 g karbon elementi,

C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g) + 94 kkal

tepkimesine göre yak›l›yor. Kalorimetrenin ilk

s›cakl›¤› 1 °C oldu¤una göre, son s›cakl›¤›

kaç °C olur? (C = 12, Csu = 1 kal/g °C)

A) 95 B) 94 C) 58 D) 48 E) 47


27

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

10. 500 graml›k cam kalorimetrede 1 kg su bulun-

maktad›r. Bu kalorimetrede 14 g KOH çözündü-

¤ünde kalorimetrenin s›cakl›¤› 25 °C’den

28 °C’ye ç›kmaktad›r.

KOH’›n molar çözünme ›s›s› kaç kkal’dir?

(K = 39, O = 16, H = 1, Csu = 1 kal/g °C,

Ccam = 0,2 kal/g °C)

A) –3,3 B) –7,2 C) –13,2 D) 5,3 E) 14

ÇÖZÜM

11. 400 graml›k bir cam kalorimetrede 500 g su bu-

lunmaktad›r. Suyun s›cakl›¤› 12 °C’dir.

Bu kapta;

X2(g) + 3Y2(g) ⎯→ 2XY3(g)

tepkimesine göre 0,2 mol XY3 oluflunca suyun

s›cakl›¤› 22 °C oluyor. Buna göre, XY3’ün molar

oluflma ›s›s› kaç kkal’d›r?

(Csu = 1 kal/g °C, Ccam = 0,2 kal/g °C)

A) +5,8 B) –5,8 C) –29 D) +29 E) –58

ÇÖZÜM


ES

EN

YAY

INLA

RI

28

12. Ba¤lar Ba¤ enerjileriC – H 99 kkal/molH – H 104 kkal/mololdu¤una göre,C + 2H2 ⎯→ CH4tepkimesinin ΔH de¤eri kaç kkal’dir?

A) 188 B) 94 C) 5 D) –94 E) –188

ÇÖZÜM

13. Ba¤lar Ba¤ enerjileri

N ≡ N 225 kkal

H – H 104 kkal

N – H 93 kkal

oldu¤una göre,

N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g)

tekimesinin, tepkime ›s›s› (ΔH) kaç kkal’dir?

A) –15 B) +15 C) –21 D) +21 E) –10,5

ÇÖZÜM


I – I 36,2 kkal

H – H 103,4 kkal

H – I 76 kkal

Bilgileri veriliyor. Buna göre,

H2(g) + I2(g) ⎯→ 2HI(g)

tepkimesinin ›s›s› (ΔH) kaç kkal’d›r?

A) +6,2 B) –12,4 C) –13,8

D) +13,8 E) +12,4

ÇÖZÜM

15. Ba¤lar Ba¤ enerjileriO – H 110 kkalO = O 118 kkalH – H 104 kkaloldu¤una göre,H2 + 1/2 O2 ⎯→ H2Otepkimesinde 6 gram su oluflurken kaç kkal›s› aç›¤a ç›kar? (H = 1, O = 16)

A) –18 B) +18 C) –19 D) +19 E) –57

ÇÖZÜM


29

ES

EN

YAY

INLA

RI

16. 2 Al(k) + 3/2 O2(g) ⎯→ Al2O3(k)2,7 gram Al(k) tamamen yan›nca aç›¤a ç›kan ›s›10°C’deki 2 kg suyun s›cakl›¤›n› 20°C’ye yüksel-tiyor.

Buna göre, Al2O3(k)’ün molar oluflma ›s›s› kaçkkal’dir? (Al = 27, Csu = 1 kal/g°C)

A) –200 B) –400 C) –800 D) 100 E) 360

ÇÖZÜM

17. 100 graml›k bak›r kalorimetrede 200 gram su bu-lunmaktad›r. Suyun s›cakl›¤› 15°C’dir.Bu kapta 8 gram NaOH çözününce suyun s›cak-l›¤› 25°C olarak ölçülüyor.

NaOH’in molar çözünme ›s›s› kaç kkal’dir?(Na = 23, O = 16, H = 1, Csu = 1 kal/g°C,Cbak›r = 0,1 kal/g°C)

A) +2,1 B) 5 C) –10 D) 10,5 E) –10,5

ÇÖZÜM

19. Bir kalorimetre ve içindeki suyun s›cakl›¤›n›n 1°Cartmas› için 1,5 kkal ›s› gerekmektedir. Bu kalori-metre içinde 24,5 g s›v› H2SO4 çözündü¤ündesistemin s›cakl›¤› 10°C’de 13°C’ye ç›km›flt›r.

Buna göre, H2SO4 s›v›s›n›n molar çözünme›s›s› kaç kkal’dir? (H = 1, S = 32, O = 16)

A) 8 B) 9 C) –9 D) –18 E) –27

ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

30

1. CH4(g)+ 2O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2H2O(s) + 224 kkal

25,6 g O2 gaz› ile 4 g CH4 gaz› tepkimeye soku-

luyor. Buna göre,

a) Hangi maddeden kaç mol artar?

(C = 12, H = 1, O = 16)

b) En fazla kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar?

2. S(k) + O2(g) ⎯→ SO2(g) ΔH = –71 kkal

4,8 g S(k) ile NK’da 22,4 litre hava tepkimeye

sokuluyor. Buna göre,

a) Hangi maddeden kaç mol artar?

(S = 32, O = 16)

b) En fazla kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar?

c) Aç›¤a ç›kan ›s› ile 5 kg suyun s›cakl›¤›

5 °C’den kaç °C’ye ç›kar›labilir?

3. CS2(g) + 3O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2SO2(g) + 256 kkal

8 gram CS2 ile 9,6 gram O2 tepkimeye sokuluyor.

Buna göre, (C = 12, O = 16, S = 32)

a) Hangi maddeden kaç gram artar?

b) Kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar?

4. H2S(g), SO2(g), CO2(g) bilefliklerinin molar oluflma

›s›lar› bilinmektedir.

Buna göre,

I. H2S(g) + 3/2 O2(g) ⎯→ H2O(g) + SO2(g)

II. CS2(g) + 3O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2SO2(g)

III. CO(g) + 1/2 O2(g) ⎯→ CO2(g)

tepkimelerinden hangilerinin, tepkime ›s›s›

hesaplanamaz?

5. H2S(g) + 3/2O2(g) ⎯→ H2O(g) + SO2(g) + 81 kkal

Normal koflullarda 56 litre hava ile yeterince

H2S yak›ld›¤›nda kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar?

6. Baz› bilefliklerin molar oluflma ›s›lar› afla¤›da ve-

riliyor.

C2H2(g) ΔH° = +54 kkal/mol

CO2(g) ΔH° = –94 kkal/mol

H2O(g) ΔH° = –57,8 kkal/mol

Buna göre, asetilen (C2H2) gaz›n›n molar yan-

ma ›s›s› kaç kkal’d›r?

7. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3 ΔH1 = –22 kkal

H2O(s) ⎯→ H2(g) + 1/2O2(g) ΔH2 = +68 kkal

N2(g) + O2(g) + 21 kkal ⎯→ 2NO(g)

tepkimeleri veriliyor.

Buna göre,

2NH3(g) + 5/2O2(g) ⎯→ 2NO(g) + 3H2O(s)

tepkimesinin, tepkime ›s›s› (ΔH4) kaç kkal’dir?

8. 6,4 gram CH3OH yak›l›nca aç›¤a ç›kan ›s›, 1 kg

suyun s›cakl›¤›n› 12 °C’den 49 °C’ye ç›kar›yor.

CO2(g) ve H2O(s) bilefliklerin molar oluflma ›s›lar›

–94 ve –68 kkal oldu¤una göre, CH3OH’›n molar

oluflma ›s›s› kaç kkal’d›r?

(C = 12, H = 1, O = 16)



31

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g) ΔH1 = –94 kkal

2Cr2O3(k) + 3C(k) ⎯→ 4Cr(k) + 3CO2(g)

ΔH2 = –22 kkal

Yukar›da verilen tepkimeler bilinmektedir. Buna

göre, 0,6 mol Cr elementinin Cr2O3 bilefli¤ine

dönüflmesi s›ras›ndaki ›s› de¤iflimi kaç kkal

olur?

10. C3H8 gaz›n›n molar yanma ›s›s› –580 kkal oldu¤u

biliniyor. C3H8 gaz›n›n bir miktar› yak›l›nca 87

kkal ›s› aç›¤a ç›k›yor. Buna göre,

a) Bu tepkimede oluflan H2O kaç gramd›r?

(H = 1, O = 16)

b) Kaç gram C3H8 yak›lm›flt›r? (C = 12, H = 1)

11. CH4 gaz›n›n molar yanma ›s›s› –210 kkal’dir.

Bir miktar CH4 gaz› yak›l›nca 5,4 g H2O olufluyor.

Buna göre,

a) Is› de¤iflimi kaç kkal olur? (H = 1, O = 16)

b) Yanmada kullan›lan havan›n NK’daki hacmi

kaç litredir?

12. 2NaOH(aq) + H2SO4(aq) ⎯→ Na2SO4(aq) + 2H2O

ΔH = –28 kkal

300 ml, 2M NaOH çözeltisi, 500 ml H2SO4 çözel-

tisi ile tam nötürlefliyor. Buna göre,

a) H2SO4 çözeltisinin molar deriflimi kaç mol/lit-

redir?

b) Nötürleflme s›ras›ndaki ›s› de¤iflimi kaç kkal

d›r?

13. 250 graml›k cam kalorimetrede 10 °C’de 1 litre su

bulunmaktad›r. Bu kapta 0,96 g CH4 gaz› yak›ld›-

¤›nda sistemin s›cakl›¤› 22 °C’ye ç›k›yor.

CH4 gaz›n›n molar yanma ›s›s› kaç kkal’dir?

(C=12, H=1, Ccam= 0,2 kal/g °C, Csu= 1 kal/g °C)

14. C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g) + 94 kkal

H2(g) + 1/2 O2(g) ⎯→ H2O(s) + 68 kkal

Is› kapasitesi 1 kg suyun ›s› kapasitesine eflit

olan bir kalorimetrede 1,3 gram asetilen gaz›

(C2H2) yak›ld›¤›nda aç›¤a ç›kan ›s› sistemin s›-

cakl›¤›n› 25 °C’den 40,5 °C’ye ç›kar›yor.

Buna göre, C2H2 gaz›n›n molar oluflma ›s›s›

kaç kkal’dir? (C = 12, H = 1, Csu = 1 kal/g °C)

15. H2SO4(s) ⎯→ 2H+(aq) + SO–2

4(aq) ΔH = –11 kkal

Kütlesi 500 gram olan cam kalorimetrede 1 kg su

bulunuyor. Bu kapta 49 g H2SO4(s) çözündü-

¤ünde kalorimetrenin s›cakl›¤› nas›l de¤iflir?

(H = 1, S = 32, O = 16, Csu = 1 kal/g °C,

Ccam = 0,2 kal/g °C)

16. Bir kalorimetre kab›nda 1 kg su bulunmaktad›r.

Kalorimetre kab›nda 0,6 gram C2H6 yak›ld›¤›nda

kaptaki suyun s›cakl›¤› 15 °C’den 21,82 °C’ye

yükseliyor. Kalorimetre kab›n›n ›s› almad›¤› ka-

bul edildi¤ine göre C2H6’n›n molar yanma ›s›-

s› kaç kkal’dir? (C = 12, H = 1, Csu = 1 kal/g °C)


ES

EN

YAY

INLA

RI

32

17. HBr(g) ⎯→ H+(aq) + Br–(aq) ΔH = –20 kkal

Bir kalorimetre kab›nda 5 kg su bulunmaktad›r.

Suyun s›cakl›¤› 15°C’tir. NK’daki hacmi 11,2 litre

olan HBr gaz› suda çözünüyor.

Kalorimetre kab›n›n ›s› almad›¤› kabul edilir-

se, çözeltinin son s›cakl›¤› kaç °C olur?

18. C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g) + 94 kkal

C(k) + 1/2O2(g) ⎯→ CO(g) + 26 kkal

Yukar›daki tepkimelere göre 48 gram karbon ok-

sijende yak›ld›¤›nda 294,4 kkal ›s› aç›¤a ç›k›yor.

Karbonun kütlece yüzde kaç CO fleklinde

yanm›flt›r? (C = 12)

19. 2C(k) + 3H2(g) ⎯→ C2H6(g) ΔH = –20 kkal

Tepkimesine göre, 8 kkal ›s› aç›¤a ç›kt›¤›nda

harcanan H2 gaz›n›n NK’daki hacmi kaç litre-

dir?

20. SO2(g) + 1/2O2(g) ⎯→ SO3(g) ΔH = –23 kkal

CO(g) + 1/2O2(g) ⎯→ CO2(g) ΔH2 = –67 kkal

Yukar›daki tepkimelere göre, 5 mol CO ve SO2

gaz kar›fl›m› yak›ld›¤›nda 269 kkal ›s› aç›¤a ç›k-

maktad›r.

Kar›fl›mdaki CO gaz› kaç gramd›r?

(C = 12, O = 16)

21. 2C2H2(g)+5O2(g) ⎯→ 4CO2(g)+2H2O(s)+620 kkal

Tepkimesine göre, 13 g asetilen gaz› (C2H2) ta-

mamen yak›l›yor. Buna göre,

a) Oluflan CO2 gaz› NK’da kaç litredir?

(C = 12, H = 1)

b) Aç›¤a ç›kan ›s› kaç kkal’d›r?

c) Aç›¤a ç›kan ›s›, 10 °C’deki 50 kg suyun s›cak-

l›¤›n› kaç °C’ye ç›kar›r? (Csu = 1 kal/g °C)

22. 2Cu(k) + 1/2O2(g) ⎯→ Cu2O(k) ΔH = ?

Tepkimesinde 1 gram oksijen gaz› harcand›¤›nda

2,5 kkal ›s› aç›¤a ç›k›yor. Buna göre,

a) Kaç gram Cu harcanm›flt›r? (O = 16, Cu = 64)

b) Tepkime ›s›s› kaç kkal’dir?

23. X2O3(k) + 3H2(g) ⎯→ 2X(k) + 3H2O(s)

Tepkimesinde 1 gram H2 harcand›¤›nda 8 kkal ›s›

aç›¤a ç›kmaktad›r. Buna göre,

H2O(s)’nin molar oluflma ›s›s› –68 kkal oldu¤una

göre, X2O3(k)’nin molar oluflma ›s›s› kaç kkal’dir?

(H = 1)

24. CH4(g) ve C2H2(g) gazlar›n›n molar yanma ental-

pileri s›ras›yla –210 ve –310 kkal’dir. Hacimce

% 25’i C2H2 olan CH4 ve C2H2 gazlar› kar›fl›m›-

n›n 0,4 molü yak›l›rsa kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar?


33

ES

EN

YAY

INLA

RI


C = C 146 kkal/mol

C – C 83 kkal/mol

C – H 99 kkal/mol

H – Cl 103 kkal/mol

C – Cl 81 kkal/mol

oldu¤u verilmektedir.

Buna göre,

C2H4(g) + HCl(g) ⎯→ C2H5Cl(g)


26. C(k) + 1/2O2(g) ⎯→ CO(g) ΔH1 = –26,4 kkal

2CO2(g) ⎯→ 2CO(g) + O2(g) ΔH2 = +135,2 kkal


3 g karbonun yanarak CO2 gaz› oluflturmas›

s›ras›nda aç›¤a ç›kan ›s›,

a) Kaç kkal’dir? (C = 12)

b) Elde edilen ›s› –28 °C’deki m gram buza veri-

lince buzun tümü 0 °C’deki su haline geliyor.

Buz kaç g d›r?

(Cbuz = 0,5 kal/g°C, Lbuz = 80 kal/g)

27. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g) + 21 kkal

H2O(s) + 10,5 kkal ⎯→ H2O(g)

Denklemleri veriliyor.

Birinci denklemde NK’da hacmi 16,8 litre olan

NH3 gaz› elde edilirken aç›¤a ç›kan ›s› enerjisi

ile kaç gram su gaz haline getirebilir?

(H = 1, O = 16)


C – H 99 kkal/mol

C – Cl 80 kkal/mol

H – Cl 103 kkal/mol

oldu¤u verilmifltir.

CH4 + 4Cl2 ⎯→ CCl4 + 4HCl

tepkimesinin, tepkime ›s›s› (ΔH) –104 kkal ol-

du¤una göre, Cl – Cl ba¤›n›n ba¤ enerjisi kaç

kkal/mmol’dür?

29. 3C(k) + 2H2(g) ⎯→ C3H4(g) ΔH1 = +24 kkal

CO2(g) ⎯→ C(k) + O2(g) ΔH2 = +94 kkal

H2(g) + 1/2O2(g) ⎯→ H2O(s) ΔH3 = –67 kkal

oldu¤una göre, 10 gram C3H4 gaz› yak›l›nca el-

de edilen ›s› enerjisi kaç kg suyun s›cakl›¤›n›

15°C’den 35°C’ye yükseltir?

(C = 12, H = 1, Csu = 1 kal/g °C)

30. Bir kalorimetrenin ›s› kapasitesi 1,6 kkal/°C’dir.

C2H6 gaz›n›n molar yanma ›s›s› –320 kkal’dir.

Bu kalorimetre kab›nda 6 gram C2H6 yak›l›nca

s›cakl›k nas›l de¤iflir? (C = 12, H = 1)

İSTEMLİLİK1. MİNİMUM ENERJİ EĞİLİMİ VE İSTEMLİLİK2. ENTROPİ3. GİBBS SERBEST ENERJİ

★ Şelale kendiliğinden aşağıya doğru akar, yukarı

doğru asla akmaz.

★ O°C’nin üstünde buz kendiliğinden erir, su

donmaz.

★ Isı sıcak bir cisimden soğuk bir cisme kendiliğin-

den akar, fakat tersi asla kendiliğinden olmaz.

★ Su ve oksijenle teması olan demir paslanır ama

pas kendiliğinden demire dönüşmez.

★ Masaya konulan bir bardak sıcak çayın zamanla

soğuduğu gözlemlenir tersi gözlemlenemez.

3. BÖLÜM


35

ES

EN

YAY

INLA

RI

‹stemli bir de¤iflme bir d›fl etki ile zorlama ol-

maks›z›n meydana gelme e¤ilimine sahiptir. ‹s-

temlli de¤iflmenin h›zl› olmas› gerekmez.

Termodinamik çal›flmalar›n bir amac›da, tan›mla-

nan koflullarda girenlerin bir tepkime verip vermeye-

ce¤ini anlamakt›r. Bir kimyasal tepkimenin olabilirli¤i-

nin önceden tahmin edilebilmesi, laboratuarda her-

hangi bir bilefli¤in sentezlenip sentezlenmeyece¤ini,

endüstriyel ölçekte üretilip üretilmeyece¤ini anlamak

aç›s›ndan önemlidir. Belirli koflullarda kendili¤inden

meydana gelen tepkime, istemli bir tepkime olarak

adland›r›l›r. Bir tepkime, belirli koflullarda kendili¤in-

den yürümüyorsa istemsiz bir tepkime dir. Bahse

konu olan her zaman kimyasal tepkime olmayabilir.

Herhangi bir olay için de geçerlidir.

• S›cak bir metal parças› ›s› vererek çevresindeki

s›cakl›k de¤erine kadar so¤uma e¤ilimindedir.

• Bir metal parças›n›n ›s› alarak çevresinden daha

s›cak olma e¤ilimi gözlenmemifltir. Böyle istemsiz

bir de¤iflme zorlanarak gerçeklefltirilebilir.

• Bir gaz›n bofllu¤a genleflmesi istemli bir olayd›r.

• Bir gaz kab›n bir köflesine s›k›flma e¤iliminde de-

¤ildir. Pistonlu bir kapta, piston itilerek gaz›n s›-

k›flmas› sa¤lanabilir.

‹stemli bir olay›n h›zl› olmas› gerekmez. H›zl› ol-

mak gibi bir koflulu yoktur. Bal›n ters çevrilmifl bir ka-

vanozdan akmas› istemlidir, fakat düflük s›cakl›kta

akma h›z› yavafl olur.

• Is› s›cak bir cisimden so¤uk bir cisme kendili¤in-

den akar, fakat tersi asla kendili¤inden olmaz.

• 0°C’nin alt›nda saf su kendili¤inden donar ve 0°C

üstünde buz kendili¤inden erir.

• Kesme fleker fincandaki çay›n içerisinde kendili-

¤inden çözünür, çözünmüfl fleker ise kendili¤in-

den kat› maddeye dönüflmez.

O halde olaylar yüksek enerjili halden daha düflükenerjili hâle geçerken kendili¤inden oluflmal›, karfl›työnde ise bir d›fl etki gerektirmektedir. Bu genel sonuçtermodinami¤in birinci kanununa da uymaktad›r.

Ancak olaylar›n bir ço¤u bu genel kurala uyma-maktad›r. Suyun enerjisi, ayn› s›cakl›k ve kütledekibuzun enerjisinden yüksektir. Bu durumda su kendili-¤inden donmal›, fakat buz kendi¤inden erimemelidir.Bu bize bir olay›n kendili¤inden oluflabilmesi için da-ha düflük enerji düzeyine düflme kural›n›n yetmedi¤i-ni göstermektedir.

2. ENTROP‹

Bir sistemin düzensizli¤i veya gelifligüzelli¤i-nin bir ölçüsü olarak tan›mlan›r.

Bir olay›n kendili¤inden meydana gelmesinisa¤layan iki etmen vard›r. Bunlardan biri entalpi, di¤e-ri ise entropidir. Entropi, atom, iyon ve molekül grup-lar›n›n olabildi¤ince düzensiz bir flekilde da¤›lma e¤i-limlerinin bir ölçüsüdür. Sistemler düzenli hale gele-rek enerjilerini azaltmak (entalpinin azalmas›) ister-ken, bir taraftan da en da¤›n›k durumda bulunmak(entropinin artmas›) isterler. Bir olay, bu iki etmenin bi-leflkesi uygunsa kendili¤inden meydana gelir.

Termodinamik bir fonksiyon olan entropi, termo-dinami¤in ikinci kanunun temelidir. Entropi, bir siste-min düzensizli¤inin bir ölçüsüdür. Düflük entropi dü-zensizli¤in az, yüksek entropi düzensizli¤in fazla ol-du¤u anlam›na gelir. ‹stemli de¤iflmenin sebebiniaç›klayan temel düflünce, enerji ve maddenin dahadüzensiz olma e¤ilimidir.

Termodinami¤in ikinci kanunu, kendili¤indenoluflan (istemli) her de¤iflime entropideki art›fl efl-liik eder fleklinde ifade edilebilir.

★ Entropi de, iç enerji ve entalpi gibi bir hal fonksi-yonudur.

★ Bas›nc›, s›cakl›¤› ve bileflimi belirli olan bir siste-min tek bir entropi de¤eri vard›r.

★ Entropi fark›, sistemin ilk ve son haline ba¤l› olup

iki hal aras›nda izlenen yola ba¤l› de¤ildir.

ΔS = Sson – Silk

‹STEML‹L‹K

1. M‹N‹MUM ENERJ‹ E⁄‹L‹M‹ VE ‹STEML‹L‹K


ES

EN

YAY

INLA

RI

36

★ Bir maddenin entropisi, maddeyi ›s›tmak veya

maddenin taneciklerine daha fazla hareket ener-

jisi verilmek suretiyle art›r›labilir.

★ Bir maddenin kat› hali en düflük entropili halidir.

Gaz hali ise en yüksek entropili halidir. S›v› hali

bu iki halin aras›nda yer al›r.

★ Genellikle kimyasal bir tepkime ya da fiziksel bir

de¤ifliklik çevresinden yal›t›lmam›fl sistemlerde

gerçeklefltirilir. Bu gibi hallerde entropideki top-

lam de¤iflim ile çevrenin entropisindeki de¤iflimin

toplam›d›r.

ΔStop = ΔSsistem + ΔSçevre

★ ‹stemlilik yaln›zca sistemin ve çevrenin entropisi

birlikte al›narak bulunan toplam entropi art›fl› ile

belirlenebilir. Toplam entropi de¤iflimi pozitif ise

ifllem istemlidir. Toplam entropi de¤iflimi negatif

ise o zaman ters yöndeki ifllem istemlidir.

★ Saf bir maddenin standart flartlardaki entropileri-

ne standart entropi denir ve S° ile gösterilir.

Bir tepkime için standart entropi de¤iflimi (ΔS°),

entalpi de¤iflimine benzer bir flekilde hesaplan›r.

ΔS° = ΣS°(ürünler) – ΣS°(girenler)

★ Bir elementin mutlak entropisi s›f›r de¤ildir. Baz›

maddelerin standart entropi de¤erleri afla¤›daki

gibidir.

ΔStoplam = ΔSsistem + ΔSçevre

ΔStoplam = ΔSevren

ΔSçevre = –

S›cakl›k artt›kça maddenin entropisi artar. Tersine

maddenin so¤utulmas› entropisini azalt›r. fiu ana ka-

dar, entropi moleküller düzensizli¤e ba¤land›. Sistem-

deki atomlar›n ve moleküllerin hareketleri ne kadar dü-

zensiz ise, entropi o kadar fazlad›r. Atomik veya mole-

küler hareketin en az oldu¤u en düzenli yap› mutlak s›-

f›rdaki tam kristaldir. Buradan yola ç›karak, bir madde-

nin alabilece¤i en küçük entropi de¤eri mutlak s›f›rdaki

kristalde bulunacak de¤erdir, sonucuna var›l›r.

Termodinami¤in üçüncü kanunu; mutlak s›f›r

noktas›nda saf ve mükemmel kristallenmifl ele-

ment ya da her türden bilefli¤in entropisi s›f›rd›r.

S›cakl›k artt›kça, hareket serbestli¤i ve entropi

artar. Bir maddenin 0 K’n›n yukar›s›ndaki herhangi bir

s›cakl›ktaki entropisi her zaman s›f›rdan büyüktür.

Bir maddenin entropisi; onu ›s›tmak veya onun

taneciklerine daha fazla hareket serbestisi vermek

suretiyle art›r›labilir.

S ST

Hsistem

sistemtoplam = −

THsistem

Madde

Ne(g)

NO(g)

NO2(g)

N2O4(g)

N2O(g)

HNO3(g)

NaCI(k)

O3(g)

25°C’deki standartentropi de¤erleri

146,2 J/K.mol

210,6 J/K.mol

240,46 J/K.mol

304,3 J/K.mol

219,99 J/K.mol

146,4 J/K.mol

72,38 J/K.mol

237,6 J/K.mol

Madde

H2O(s)

H2O(g)

Br2(s)

Br2(g)

I2(k)

I2(g)

C(elmas)

C(grafit)

CH4(g)

C2H(g)

He(g)

25°C’deki standartentropi de¤erleri

69,9 J/K. mol

188,7 J/K.mol

152,3 J/K.mol

245,3 J/K.mol

116,7 J/K.mol

260,6 J/K.mol

2,4 J/K.mol

5,69 J/K.mol

186,2 J/K.mol

229,5 J/K.mol

126,1 J/K.mol


37

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÖRNEK

I. 0°C ve 1 atm de 1 mol CO2

II. 25°C ve 1 atm de 3 mol CO2

III. 25°C ve 1 atm de 1 mol CO2

Yukar›da verilen maddelerin entropileri aras›nda-

ki iliflki nedir?

A) I > II > III B) III > I > II C) III > II > ID) II > III > I E) I > III > II

ÇÖZÜM

Gazlar›n standart molar entropileri ayn› s›cakl›kta

karfl›laflt›r›labilen kat› ve s›v›lar›nkinden daha yüksek-

tir. Bir maddenin entropisi; eridi¤i zaman, buharlaflt›¤›

zaman ve s›cakl›¤› yükselirken artar.

Bir kat›n›n entropisi s›cakl›¤› yükseldikçe artar. Ka-

t› daha düzensiz olan s›v›y› oluflturmak üzere eridi¤i

zaman entropi ani olarak h›zl› bir art›fl gösterir ve daha

sonra kaynama noktas›na kadar yine yavafl yavafl ola-

rak artar. Entropideki ikinci daha büyük s›çrama s›v›

buhar haline dönüfltü¤ü zaman meydana gelir.

Bir kimyasal tepkimede;

ΔS°t = ΣnS°(ürünler) – ΣnS°(girenler)

ΔS°t standart reaksiyon entropisidir. ΣnS°m (ürün-

ler) ürünlerin toplam standart molar entropisi, ΣnS°m(gi-

renler) reaksiyona girenlerin standart molar entropisi-

dir; n kimyasal tepkimedeki stokiyometrik katsay›lar›

göstermektedir.

Bir kimyasal tepkimede gaz miktar›ndaki net bir

art›fl genellikle pozitif bir tepkime entropisine yol açar.

Net bir gaz tüketimi genellikle tepkime entropisinin

negatif ç›kmas›na sebep olur.

3. G‹BBS SERBEST ENERJ‹

Toplam entropi de¤iflimi de¤eri, sistemin entropi de-

¤iflimi ve çevrenin entropi de¤iflimlerinin toplam›na eflittir.

ΔStoplam = ΔSsistem + ΔSçevre

çevrenin entropi de¤iflim;

ΔSçevre = – dir.

ΔStoplam denkleminde yerine yaz›lacak olunursa;

ΔStoplam = ΔSsistem –

TΔStoplam = TΔSsistem – ΔH

–TΔStoplam = ΔH – TΔS

Toplam entropi de¤iflmesine Gibbs Serbest

Enerjisi denir.

ΔG = –TΔStoplam oldu¤u için;

Yukar›da verilen ΔG = – TAStoplam denklemdekieksi iflareti toplam entropideki art›fl›n serbest enerji-deki azalmaya karfl›l›k geldi¤ini gösterir. O halde sa-bit bas›nç ve sabit s›cakl›kta, istemli de¤ifliminyönü serbest enerjinin azalmas›n›n yönüdür.

★ E¤er ΔG negatif ise tepkime istemlidir.

★ E¤er ΔG s›f›r ise sistem dengededir.

★ E¤er ΔG pozitif ise tepkime istemli de¤ildir. Tepki-

me kendili¤inden oluflmaz. Tepkimenin tersi is-

temlidir.

★ E¤er ΔH negatif ise istemlilik tercih edilir. ΔH’›n

negatif olmas› ΔG’nin negatif olmas›na yard›m

eder ve sistemin istemli oldu¤unu gösterir.

★ E¤er ΔS pozitif ise düzensizlik artar, istemlilik ter-

cih edilir. ΔS’n›n pozitif olmas› ΔG’nin negatif ol-

mas›na katk›da bulunur.

‹stemli bir tepkimeyi gösteren negatif bir ΔG

de¤eri için en uygun hal negatif bir ΔH de¤eri ile

biirlikte pozitif bir ΔS de¤eridir.

ΔG° simgesi ile belirtilen standart serbest enerji

de¤iflimi, standart flartlarda standart hallerinde bulu-

nan tepkimeye giren maddelerin, standart hallerdeki

ürünlere dönüfltü¤ü bir ifllemdeki serbest enerji de¤i-

flimidir. ΔH° de¤erinin standart oluflum entalpilerinden

hesapland›¤› gibi bir tepkimenin ΔG° de¤eride stan-

dart oluflum serbest enerjilerinden hesaplanabilir.

ΔG = ΔH – TΔS

TH

TH


38

ES

EN

YAY

INLA

RI

★ Bir bilefli¤in standart oluflum serbest enerjisi

(ΔG°) bu bilefli¤in bir molünün kendi elementle-

rinden oluflmas› s›ras›nda standart serbest ener-

jideki de¤iflim olarak tan›mlan›r.

★ Normal halinde bulunan bir elementin standart

oluflum serbest enerjisi s›f›rd›r.

Bir tepkimenin ΔG° de¤eri;

formülü ile hesaplan›r.

ÖRNEK

Madde ΔG°(kj/mol)⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯NO2(g) +51,84

NO(g) +86,69

de¤erleri verilmifltir.

Buna göre;

2NO(g) + O2(g) ⎯→ 2NO2(g)

tepkimesinin standart serbest enerji de¤iflimi ne-

dir?

A) +173,38 B) +103,63 C) –69,70

D) –103,63 E) –173,38

ÇÖZÜM

ΔGt = ΣΔG°ürünler – SG°girenler

H2(g)

O2(g)

Fe(k)

H2O(s)

CO(g)

CO2(g)

SO2(g)

NO(g)

NO2(g)

NH3(g)

CH4(g)

C2H6(g)

C2H4(g)

C3H6(g)

C2H2(g)

CH3OH(s)

C2H5OH

Madde ΔH° kj/mol ΔG° kj/mol

0

0

0

–285,9

–110,6

–393,5

–269,9

+90,36

+33,8

–46,19

–74,84

–84,64

+52,3

+20,42

+226,7

–238,6

–277,63

0

0

0

–237,2

–137,3

–394,4

–300,4

+86,69

+51,84

–16,7

–59,79

–32,89

+68,12

+62,38

–209,20

–166,2

–174,77

ΔH ve ΔS’in alabilece¤i de¤erlere göre ΔG ve istemlilik

Entalpi de¤iflimi

Ekzotermik, ΔH < 0

Ekotermik, ΔH < 0

Endotermik, ΔH > 0

Endotermik, ΔH > 0

Entropi de¤iflim ΔG

Artma, ΔS > 0

Azalma, ΔS < 0

Artma, ΔS > 0

Azalma, ΔS < 0

fiart

ΔG < 0

IΔHI > ITASI

ΔH < TAS

ΔG < 0

Tepkime durumu, istemli mi?

ΔG (0, Evet)

ΔG < 0 ise evet

ΔG < 0 ise evet

Hay›r

39

KAVRAMLARI HATIRLAYALIM

Afla¤›da verilen cümlelerin boflluklar›n› uygun kelimelerle doldurunuz.

ETK‹NL‹K – 1

1. Fiziksel ve kimyasal de¤iflimlere efllik eden ›s› ve mekanik ifl al›fl verifllerini inceleyen bilim dal›na ................................ denir.

2. Çevresi ile hem madde hemde enerji al›fl verifli yapabilen sistemlere ............................. denir.

3. Termodinamikte; evren, ...................... ve ...................... olarak ikiye ayr›l›r.

4. ............................. çevresi ile sadece enerji al›fl verifli yapabilir, madde al›flverifli yapamaz.

5. Çevresi ile hem madde hem de enerji al›fl verifli yapamayan sistemlere ................................ denir.

6. Bir sistemin toplam enerjisi ............................... olarak adland›r›l›r.

7. Bir sistemin iç enerjisi taneciklerin .............................. ile, taneciklerin birbiriyle etkileflimlerinden do¤an....................................’nin toplam›d›r.

8. ........................ bir de¤iflme bir d›fl etki ile zorlama olmaks›z›n meydana gelme e¤ilimine sahiptir.

9. Bir sistemin düzensizli¤inin ölçüsüne ......................... denir.

10. Toplam enerji de¤iflimine ........................................ de¤iflimi denir.

11. Sabit bas›nçta bir sistemin d›flar› verdi¤i veya d›flar›dan ald›¤› ›s› .................................. de¤iflimine eflittir.

12. Sonuç itibariyle çevreden ›s› alan tepkimelere .............................................. denir.

13. Ekzotermik tepkimelerdeki enerji de¤iflimleri ........................... tir.

14. Bir tepkimenin entalpisi, bu tepkimeyi oluflturan ara basamaklar›n entalpilerinin toplam›na eflittir. Buna..................................... denir.

15. Bir bilefli¤in standart flartlarda, do¤al haldeki elementlerinden oluflumu s›ras›nda meydana gelen entalpide¤iflimine standart ................................. denir.

16. Bir tepkimenin tam olarak cereyan etti¤i zamanki entalpi de¤iflimine o tepkimenin .........................................denir.

17. Sonuç itibariyle çevreye ›s› veren tepkimelere ...................................... denir.

iç enerji

entropi

çevresi

serbest enerji

ekzotermik tepkimeler

kinetik enerji

entalpi

aç›k sistem

endotermik tepkimeler

tepkime entalpisi

istemli

kapal› sistem

sistem

negatif

oluflum entalpisi

izole sistem

potansiyel enerji

termodinamik

Hess Kanunu

ES

EN

YAY

INLA

RI

40

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. I. 0°C ve 1 atm bas›nçtaki H2O(s›v›)

II. 0°C ve 1 atm bas›nçtaki H2O(kat›)

III. 25°C ve 1 atm bas›nçtaki H2O(s›v›)

Yukar›da verilen maddelerin molar entropile-

ri aras›ndaki iliflki nedir?

A) I = III > II B) III > I > II C) I > III > IID) III > I = II E) II > I > III

ÇÖZÜM

2. I. 0°C ve 1 atm’deki He gaz›

II. 100°C ve 1 atm’deki He gaz›

III. 0°C ve 3 atm’deki He gaz›

Yukar›da verilen maddelerin molar entropileri

aras›ndaki iliflki nedir?

A) III < I < II B) III < II < I C) I < III < I

D) II < I < III E) II < III < I

ÇÖZÜM

3. Standart

Madde molar entropi⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

NH3(g) 192,4 J/K.molN2(g) 191,6 J/K.molH2(g) 130,7 J/K.mol

Yukar›da verilen de¤erler bilinmektedir. Buna

göre;

N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g)

tepkimesi için standart entropi de¤iflimi

nedir?

A) –198,9 B) –192,4 C) 130,7

D) 192,4 E) 198,9

ÇÖZÜM

4. Standart


N2O4(g) 304,3 J/K.mol

NO2(g) 240,46 J/K.mol

Yukar›da verilen de¤erler bilinmektedir. Buna

göre, 25°C’de;

N2O4(g) ⎯→ 2NO2(g)

tepkimesinin standart entropisi de¤iflimi kaç

j/K.mol dür?

A) –304,3 B) –240,46 C) –176,62D) 176,62 E) 480,92

ÇÖZÜM



41

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. NH3 gaz›n›n 25°C deki;

I. Standart molar oluflum entalpisi 46,3 kj’dür.

II. Standart molar oluflum entropisi 193 J’dür.

III. Standart oluflum serbest enerjisi –16,72 kj

dür.

ifadelerinden hengileri do¤rudur?

(NH3 için ΔH° = –46,3 kj/mol, S° = 193 j/K.mol

S°(H2) = 131 J/K.mol, S(N2) = 191,5 j/K.mol)


D) I ve II E) II ve III

ÇÖZÜM

6. Baz› maddelerin standart oluflum serbest enerji-

leri verilmifltir.

Standart oluflum

Madde serbest enerjisi⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

CO(g) –137,3 kj/molCO2(g) –394,4 kj/mol

Buna göre;

2CO(g) + O2(g) ⎯→ 2CO2(g)

tepkimesinin standart serbest enerjisi kaç kj

dür?

A) –788,8 B) –1063,4 C) –514,2

D) –274,6 E) –357,1

ÇÖZÜM

7. Standart


NO2(g) +51,84 kjNO(g) +86,69 kj

bilindi¤ine göre,

2NO(g) + O2(g) ⎯→ 2NO(g)

tepkimesinin standart serbest enerjisi kaç

kj’dür?

A) –86,69 B) –69,70 C) –38,85

D) +69,70 E) +103,68

ÇÖZÜM


ES

EN

YAY

INLA

RI

42

8. Molar Standart

Madde oluflum entalpisi molar entropisi⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

H2 0 130,7 J/mol.K

I2 0 116,1 j/mol.K

HI +26,48 kj/mol 206,6 J/mol.K

Yukar›daki de¤erler bilindi¤ine göre;

H2(g) + I2(g) ⎯→ HI(g)

tepkimesinin 25°C deki standart oluflum ser-

best enerjisini, standart entropi ve standart

oluflum entaalpileri kullan›larak hesaplan›rsa

kaç kj olur?

A) 1,69 B) 26,48 C) 28,17

D) 24,79 E) –2,69

ÇÖZÜM

9. Standart


Hg(s) 77,4 j/mol.K

O2(g) 205,0 j/mol.K

HgO(k) 72,0 j/mol.K

Yukar›da verilen de¤erler bilindi¤ine göre,

2Hg(s) + O2(g) ⎯→ 2HgO(k)

tepkimesinin standart entropi de¤iflimi kaç

j/K dir?

A) –215,8 B) –109,7 C) –107,9D) –77,4 E) 149,4

ÇÖZÜM

10. Madde ΔH°(kj/mol) S°(j/mol.K)⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

Mg(k) 0 32,5

O2(g) 0 205,0

MgO(k) –601,8 26,78

Yukar›daki de¤erler bilindi¤ine göre, MgO

kat›s›n›n standart oluflum serbest enerjisi

kaç kj dür?

A) –601,8 B) –569,55 C) 32,25

D) 26,78 E) 135,0

ÇÇÖZÜM

21

21


43

ES

EN

YAY

INLA

RI

11. Standart

Madde entropi⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

H2(g) 131 j/mol.K

CI2(g) 223 J/mol.K

HCI(g) 187 j/mol.K

HCI’nin standart molar oluflum entalpisi

–92,3 kj oldu¤una göre,

H2(g) + CI2(g) ⎯→ 2HCI(g)

ile ilgili;

I. ΔSsistem = +20J/K dir.

II. ΔSçevre = –309,73 j/K dir.

III. ΔStoplam = –289,73 j/K dir.

ifadelerinden hangileri do¤rudur?


D) I ve II E) I, II ve III

ÇÖZÜM

12. Standart

Madde molar entropisi⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

NH4CI(k) 94,56 j/mol . K

NH3(g) 111,3 j/mol . K

HCI(g) 187 j/mol . K

oldu¤una göre,

NH4CI(k) ⎯→ NH3(g) + HCI(g)

tepkimesinin standart entropisi kaç j/K dir?

A) +298,3 B) +203,74 C) 94,56

D) –203,74 E) –298,3

ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

44

1. Madde Standart entropi (j/mol.K)_____ ___________________

CaO(k) 39,8

CO2(g) 213,6

CaCO3(k) 92,9

NH3(g) 192,4

N2(g) 191,6

H2(g) 131,0

CI2(g) 223,0

HCI(g) 187,0

Yukar›da baz› maddelerin standart entropileri

verilmifltir. Buna göre;

a) CaO(k) + CO2(g) → CaCO3(k)

b) 2NH3(g) → N2(g) + 3H2(g)

c) H2(g) + CI2(g) → 2HCI(g)

tepkimelerin standart entropi de¤iflimlerini

hesaplay›n›z.

2. I. Br2(g) → 2Br(g)

II. 2Ca(k) + O2(g) → 2CaO(k)

III. N2(g) + O2(g) → 2NO(g)

Yukar›daki tepkimelerin her biri için beklenen

entropi de¤ifliminin iflaretini tahmin ediniz.

3. I. 0°C ve 1 atm bas›nçtaki Br2(s›v›)

II. 0°C ve 1 atm bas›nçtaki Br2(gaz)

III. 30°C ve 1 atm bas›nçtaki Br(gaz)

IV. 30°C ve 1 atm bas›nçtaki Br2(gaz)

Yukar›da verilen maddelerin entropileri

aras›ndaki iliflki nedir? nedenini aç›klay›n›z.

4. I. 1 atm bas›nç, 0°C s›cakl›kta 10 litrelik kapta

bulunan 1 mol CO2 gaz›

II. 1 atm bas›nç, 0°C s›cakl›kta 2 litrelik kapta


III. 1 atm bas›nç, 25°C s›cakl›kta 10 litrelik kapta


Yukar›da verilen maddelerin entropileri

aras›ndaki iliflki nedir? Nedenini aç›klay›n›z.

5. Madde Standart entropi (j/mol K)_____ ____________________

H2(g) 131

N2(g) 192

NH3(g) 193

NH3 gaz›n›n standart molar entalpisi –92,6

kj/mol’dür. Buna göre;

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

tepkimesi için standart flartlarda;

a) Standart entropi de¤iflimi kaç j/K’dir?

b) ΔSçevre kaç j/K’dir?

c) ΔStoplam kaç j/K’dir?

6. Madde Standart oluflum serbest enerjisi_____ __________________________

CO2(g) –394,4 kj/mol

H2O(s) –237,2 kj/mol

CH4(g) –50,8 kj/mol

oldu¤una göre,

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(s)

tepkimesi ile ilgili afla¤›daki sorular› cevap-

lay›n›z.

a) Standart serbest enerji de¤iflimi kaç kj dür?

b) Tepkimenin istemlili¤ini aç›klay›n›z.



45

ES

EN

YAY

INLA

RI

7. Madde Standart oluflum serbest enerjisi_____ __________________________

MgO(k) –569,5 kj/mol

Mg(k) 0

O2(g) 0

oldu¤una göre,

2MgO(k) → 2Mg(k) + O2(g)

25°C’de tepkime için afla¤›daki sorular› ce-

vaplay›n›z.

a) Standart serbest enerji de¤iflimini

hesaplay›n›z.

b) Tepkimenin bu koflullardaki istemlilik duru-

munu aç›klay›n›z.

8. Molar Standart

Madde oluflum ›s›s› molar entropi______ ___________ ___________

CaO(k) –635,6 kj/mol 39,8 j/mol. K

CO2(g) –393,5 kj/mol 213,6 j/mol.K

CaCO3(k) –1206,9 kj/mol 92,9 j/mol.K

oldu¤una göre,

CaCO3(k) → CaO(k) + CO2(g)

tepkimesi için;

a) Entalpi de¤iflimini hesaplay›n›z.

b) Entropi de¤iflimini hesaplay›n›z.

c) Standart serbest enerjisini hesaplay›n›z.

9. Molar Standart

Madde oluflum entalpisi molar entropisi______ _____________ ____________

HBr(g) –36,2 kj/mol 198,48 j/mol. K

Br2(s) 0 152,3 j/mol.K

H2(g) 0 131 j/mol.K

oldu¤una göre,

2HBr(g) → H2(g) + Br2(s)

tepkimesi için afla¤›daki sorular› cevaplay›-

n›z.

a) Standart koflullarda entropi de¤iflimi kaç j/K

dir?

b) Standart koflullarda serbest enerji de¤iflimini

hesaplay›n›z.

c) Tepkimenin istemlilik durumunu aç›klay›n›z.

d) Tepkime standart koflullarda istemli de¤ilse,

istemli oldu¤u en düflük s›cakl›k de¤erini he-

saplay›n›z.

10. I. CaCO3(kat›) ⎯→ CaO(k) + CO2(g)

II. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g)

III. H2(g) + CI2(g) ⎯→ 2HCI(g)

Yukar›da verilen tepkimelerden hangilerinde

sistemin entropi de¤iflimi pozitiftir?

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IlID) I ve II E) II ve III

ES

EN

YAY

INLA

RI

46

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. I. Enerji genellikle ifl yapabilme kapasitesidir.II. ‹fl, bir süreçten kaynaklanan enerji de¤iflimi-

dir.III. Evrenin toplam enerji miktar› sabittir.

Enerji ve ifl ile ilgili yukar›da verilen ifadeler-den hangileri do¤rudur?



2. I. Yüksek s›cakl›ktan düflük s›cakl›¤a s›cakl›k ak›fl› olur.

II. Termokimya, kimyasal tepkimelerdeki ›s› de-¤iflimleri ile ilgilidir.

III. Evrenin toplam enerji miktar› de¤iflmez.

Yukar›da verilen ifadelerden hangileri do¤ru-dur?



3. I. Kimyasal tepkimelerde enerji de¤iflimi ›s› fleklinde olur.

II. Sistem, ilgilenilen evren parças›d›r.III. Çevre, sistemi de içine alan evren parças›d›r.




4. Sistemle ilgili afla¤›daki ifadelerden hangisiyanl›flt›r?

A) A¤z› aç›k bir kapta bulunan bir miktar su aç›k sistemdir.

B) A¤z› kapal› bir kapta bulunan bir miktar su kapal› sistemdir.

C) Bir otomobil motoru kapal› sistemdir.

D) ‹nsan vücudu aç›k sistemdir.

E) Kaliteli bir termos izole sistemdir.

5. I. Yanan bir mumII. Uzay meki¤i itici roketiIII. Elektrik pili

Yukar›da verilenlerden hangileri aç›k sis-temdir?



6. I. Bir yay›n s›k›flt›r›lmas›II. Pistonlu bir kapta bulunan helyum gaz›n›n

pistonu itmesiIII. Oluflan su buhar›n›n türbinleri çevirmesi

Yukar›da verilen ifllemlerin hangilerinde iflyap›lm›flt›r?



7. I. Bir sistemin toplam enerjisine iç enerji denir.II. Bir sistemin iç enerjisi de¤ifltirilemez.III. Bir sistemin iç enerjisi taneciklerin kinetik

enerjilerinin toplam›d›r.




8. I. ‹ç enerji bir hal özelli¤idir.II. Bir sistemin iç enerjisindeki de¤iflim

ΔUsistem = Uson – Uilk olur.III. Bir sistem ›s›t›l›rsa iç enerji azal›r.

‹ç enerji ile ilgili yukar›daki ifadelerdenhangisi yanl›flt›r?

A) Yaln›z II B) Yaln›z III C) I ve II


K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ TEST – 1 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR)


47

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. Bir sistem ›s›t›larak 48 kj’lük ›s› sa¤lan›yor. Ayn›

zamanda sisteme karfl› 12 kj’lük ifl yap›l›yor.

Buna göre, sistemin toplam iç enerji de¤iflimi

kaç kj olur?

A) 60 B) 48 C) 36 D) –48 E) –60

10. Bir sistemden d›flar›ya 42 kj’lük ›s› ak›yor. Ayn›

zamanda sisteme karfl› 25 kj’lük ifl yap›l›yor.

Buna göre, sistemin enerji de¤iflimi kaç

kj’dür?

A) 67 B) 42 C) 17 D) –17 E) –67

11. I. ‹zole bir sistemin iç enerjisi de¤ifltirilebilir.

II. Is› ve ifl bir sistemin iç enerjisini de¤ifltirme-

nin iki yoludur.

III. Çevresine karfl› ifl yapm›fl olan bir sistemin iç

enerjisi azal›r.

‹ç enerji ile ilgili yukar›da verilenlerden han-

gisi yanl›flt›r?



12. Gaz dolu bir kaba 120 kj’lük ›s› verilirken, gaz

pistonu iterek 14 kj’lük ifl yap›yor.

Buna göre, sistemin iç enerjisindeki de¤iflim

için afla¤›dakilerden hangisi do¤rudur?

A) 134 kj artar.

B) 134 kj azal›r.

C) 106 kj artar.

D) 106 kj azal›r.

E) 120 kj artar.

13. I. S›cak bir bak›r parças›n›n odan›n s›cakl›¤›-na kadar so¤umas›.

II. Araba lasti¤inde bulunan havan›n bir delik-ten ç›kmas›.

III. Suyun hidrojen ve oksijen gazlar›n›n tepki-mesinden oluflmas›.

Yukar›da verilen de¤iflimlerden hangileri is-temli de¤iflmedir?



14. I. EnerjiII. S›cakl›kIII. Hacim

Yukar›da verilen özelliklerden hangileri mad-denin hal fonksiyonlar›d›r?



15. fiekilde verilen gaz›n bu-lundu¤u ortamda bas›nç1,25 atm’dir. X gaz›, sabits›cakl›kta 2 litre hacimden6 litre hacime genleflmek-tedir.

Buna göre;I. Gaz›n yapt›¤› ifl 5 litre.atm’dir.II. Gaz›n iç enerjisi artm›flt›r.III. Gaz›n iç enerjisindeki de¤iflim 506,5 j’dür.


(1 litre.atm = 101,3 j)



16. I. Oda s›cakl›¤›nda suyun donmas›II. Kesme flekerin suda çözünmesiIII. A¤z› aç›k bir kapta bulunan kolonyan›n bu-

harlaflmas›

Yukar›da verilen olaylardan hangileri kendili-¤inden olma e¤ilimindedir?



X gaz›

ES

EN

YAY

INLA

RI

50

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. I. Girenlerin entalpi toplam›, ürünlerin entalpi

toplam›ndan yüksektir.

II. Girenler, oda s›cakl›¤›nda ürünlerden daha

kararl›d›r.

lII. ‹leri aktifleflme enerjisi geri aktifleflme enerji-

sinden yüksektir.

Endotermik bir tepkime için yukar›dakilerden

hangileri do¤ru olur?



2. CH4(g) ΔH = –20 kkal

CO2(g) ΔH = –94 kkal

H2O(g) ΔH = –68 kkal

oldu¤una göre, CH4 gaz›n›n molar yanma ›s›s›

kaç kkal/mol dur?

A) –230 B) –210 C) –250

D) –162 E) –142

3. I. Kar›n ya¤mas›

II. Naftalinin süblimleflmesi

III. CaCO3(k) ⎯→ CaO(k) + CO2(g)

IV. 2H(g) ⎯→ H2(g)

Yukar›da verilen olay ve tepkimelerden hangi-

leri ekzotermiktir?

A) I ve IV B) II ve III C) II ve IV

D) I, II ve III E) I, II ve IV

4. 2M, 300 ml NaOH çözeltisi yeterince HCl ile nö-

türleflirken 7,8 kkal ›s› aç›¤a ç›kt›¤›na göre,

NaOH’in molar nötrleflme ›s›ss› kaç kkal’dir?

A) –78 B) –39 C) –26 D) –16 E) –13

5. C2H4(g) ΔH = –190 kkal/mol

CO2(g) ΔH = –94 kkal/mol

H2O(g) ΔH = –58 kkal/mol

Baz› bilefliklerin molar oluflma ›s›lar› yukar›da ve-

rilmifltir. 14 gram C2H4(g) yak›ld›¤›nda kaç kkal

›s› aç›¤a ç›kar? (C = 12, H = 1)

A) 304 B) 594 C) 114 D) 68 E) 57

6. C2H5OH(s)+ 3O2(g)→ 2CO2(g) + 3H2O + 295 kkal

tepkimesine göre 9,2 gram C2H5OH(s›v›) ve

1 mol O2(g) nin tepkimesinden kaç kkal ›s› aç›-

¤a ç›kar? (H = 1, C = 12, O = 16)

A) 59 B) 98,3 C) 147,5 D) 590 E) 885

7. 1,12 gram CaO(k) 21 cm3 su içine at›l›yor.

CaO(k) + H2O(s) ⎯→ Ca(OH)2(suda) tepkimesi

oluyor. Tepkime sonunda suyun s›cakl›¤›

12,2 °C’den 32,2 °C’ye yükseliyor. Bu tepki-

menin entalpisi (ΔH) kaç kkal/mol dür?

(Ca = 40, O = 16, H = 1)

A) 420 B) +42 C) –21 D) +21 E) –42

8. H2S(g) ΔH = –4,8 kkal

SO2(g) ΔH = –70,9 kkal

H2O(s) ΔH = –68,3 kkal

Baz› bilefliklerin molar oluflma ›s›lar› yukar›da ve-

rilmifltir.

Buna göre,

2H2S(s)+ SO2(g) ⎯→ 2H2O(s)+ 3S(k)

tekimesinin ›s›s› kaç kkal dir?

A) –56,1 B) 12,3 C) +7,4

D) –17,5 E) 80,5



51

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. 32 gram CuSO4 suda çözündü¤ünde 3,5 kkal ›s›

aç›¤a ç›k›yor.

CuSO4’ün molar çözünme ›s›s› kaç kkal dir?

(Cu = 64, S = 32, O = 16)

A) –35 B) 17,5 C) 35 D) –17,5 E) 3,5

10. 2X(k) + 1/2 O2(g) ⎯→ X2O(k) + 40 kkal

3,2 gram X elementi yukar›daki tepkimede, oksit-

lenince 1 kkal ›s› aç›¤a ç›kt›¤›na göre, X elemen-

tinin atom kütlesi kaç gram/mol dür?

A) 201 B) 128 C) 64 D) 39 E) 23

11. 6 gram etan (C2H6) gaz›n›n yanmas›ndan aç›¤a

ç›kan ›s› 68,4 kkal dir. CO2(g) ve H2O(g) n›n olufl-

ma ›s›lar› s›ras›yla –94 ve –58 kkal/mol oldu¤una

göre, C2H6 n›n elementlerinden oluflma ›s›s›

kaç kkal/mol dür? (C = 12, H = 1)

A) –342 B) –20 C) 36,2 D) –36,2 E) 20

12. CaO(k) ΔH = –152 kkal/mol

H2O(s) ΔH = –68 kkal/mol


H2O(s) + CaO(k) ⎯→ Ca(OH)2(k) + 15 kkal

oldu¤una göre, Ca(OH)2(k) bilefli¤inin molar

oluflma entalpisi kaç kkal dir?

A) +220 B) +205 C) –205

D) –220 E) –235

13. XO(k) + H2O(s) ⎯→ X(OH)2(suda) +9,2 kkal

tepkimesine göre, 11,2 gram XO’nun su ile etki-

leflmesinden 1,84 kkal ›s› aç›¤a ç›k›yor.

XO bilefli¤inin bir molü kaç gramd›r?

A) 112 B) 56 C) 40 D) 32 E) 24

14. C2H4(g) + H2(g) ⎯→ C2H6(g) tepkimesine göre, 2

mol C2H6(g) n›n oluflmas› s›ras›nda 65,4 kkal ›s›

aç›¤a ç›kmaktad›r. C2H4(g) n›n oluflma ›s›s›

12,5 kkal oldu¤una göre, C2H6(g) nin oluflma ›s›-

s› kaç kkal/mol dür?

A) –45,2 B) 45,2 C) –20,2

D) 20,2 E) –32,7

15. Ba¤ ΔH (kkal/mol)

C – H 99

Cl – Cl 58

H – Cl 103

CH4 + 3Cl2 ⎯→ CHCl3 + 3HCl + 72 kkal

oldu¤una göre, C – Cl ba¤›n›n enerjisi kaç

kkal/mol dür?

A) 69 B) 72 C) 78 D) 119 E) 267

16. Ba¤ ΔH (kkal/mol)

H – H 104

Cl – Cl 58

H – Cl 103


Buna göre, H2(g) + Cl2 ⎯→ 2HCl tepkimesinin

entalpisi, ΔH kaç kkal d›r?

A) 56 B) 44 C) –56 D) –44 E) –22

ES

EN

YAY

INLA

RI

64

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Madde al›fl verifline kapal›, enerji al›fl verifline

➀aç›k sistemlere …………… denir. Örne¤in, flifle-

lenmifl su, madde al›fl verifline kapal›, enerji al›fl

verifline aç›kt›r. Çok iyi yal›t›lm›fl ve ideal flekilde

➁kapat›lm›fl bir termos ……………e örnek verile-

bilir. ‹nsan vucudu ise hem madde hem de ener-

➂ji al›fl verifline aç›kt›r. ‹nsan vucudu ……………e

örnek verilebilir.

Yukar›da verilen boflluklara afla¤›dakilerden

hangisi gelmelidir?

1 2 3_________ _________ __________

A) Kapal› sistem Aç›k sistem ‹zole sistem

B) Kapal› sistem ‹zole sistem Aç›k sistem

C) Aç›k sistem Kapal› sistem ‹zole sistem

D) ‹zole sistem Aç›k sistem Kapal› sistem

E) Kapal› sistem ‹zole sistem ‹zoterm sistem

2. I. Standart flartlarda 1 mol Br2(S›V›)

II. 0°C ve 1 atm de 1 mol Br2(s›v›)

III. Standart flartlarda 1 mol Br2(gaz)

Yukar›da koflullar› ile birlikte verilen mad-

delerin entropileri aras›ndaki iliflki nedir?

A) I > II > III B) I > III > II C) I = II < III

D) III > I > II E) III > I = II

3. Madde Standart serbest enerji_____ __________________

Ca(k) 0

Cl2(g) 0

CaCl2(k) –750,20 kj/mol

Yukar›daki de¤erler verilmifltir.

Buna göre, 44,4 gram CaCI2 oluflurken stan-

dart serbest enerji de¤iflimi kaç kj olur?

(Ca = 40, CI = 35,5)

A) –750,20 B) –317,98 C) –300,08

D) 150,04 E) 300,08

4. Madde Standart serbest enerji_____ __________________

NH3(g) –16,6 kj/mol

N2(g) 0

H2(g) 0

Tabloda verilen bilgilerden hareketle,

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

oda koflullar›nda 9,8 litre NH3 gaz› oluflurken

standart serbest enerji de¤iflimi kaç kj olur?

A) –16,6 B) –33,2 C) –64,6

D) –6,64 E) –3,32

5. Afla¤›da verilen maddelerden hangisinin en-

tropisinin en yüksek olmas› beklenir?

A) 0°C ve 1 atm de H2O(k)

B) 0°C ve 1 atm de H2O(s)

C) 25° ve 1 atm de H2(g)

D) 25°C ve 1 atm de H2O(s)

E) 0°C ve 1 atm de H2O(g)

6. Molar StandartMadde oluflma ›s›s› molar entropi_____ __________ ___________

Na(k) 0 51,05 j/K.mol

O2(g) 0 205,0 j/K.mol

Na2O(g) –415,89 kj/mol 72,8 j/K.mol

Yukar›daki de¤erler verildi¤ine göre,

2Na(k) + O2(g) → Na2O(k)

tepkimesi ile ilgili;

I. Standart entropi de¤iflimi –131,80 j/K dir.

II. Entalpi de¤iflimi –415,89 kj dür.

III. Standart serbest enerji de¤iflimi –376,62 kj

dür.




21



65

7. Madde Standart molar entropi_____ ___________________H2(g) 114,6 j/K. molO2(g) 205,0 j/K. mol

H2O(g) 188,7 j/K. mol

Yukar›daki de¤erler verildi¤ine göre,

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)

tepkimesinin standart entropi de¤iflimi kaç kjdür?

A) 56,8 B) 28,4 C) –42,6

D) –56,8 E) –85,2

8. Madde Standart serbest enerji_____ __________________SO2(g) –300,4 kj/molO2(g) 0

SO3(g) –370,4 kj/mol

oldu¤una göre;

tepkimesi için;

I. Serbest enerji de¤iflimi 70,0 kj dür.II. ‹stemlidir.III. Ekzotermiktir.

yarg›lar›ndan hangileri yanl›flt›r?


9. Madde Standart serbest enerji (kj/mol)_____ ________________________O(g) 230,1O2(g) 0O3(g) 163,4

oldu¤una göre;O2(g) + O(g) → O3(g) tepkimesi ile ilgili;

I. Gösterilen yönde istemlidir.II. Standart serbest enerji de¤iflimi –66,7 kj dür.III. Endotermiktir.

yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur?



10. Madde Standart molar entropi (j/K)_____ ________________________Zn(k) 41,6S(k) 32,6

ZnS(k) 108,4

oldu¤una göre;

Zn(k) + S(k) → ZnS(k)

tepkimesinin standart entropi de¤iflimi kaç jolur?

A) 34,2 B) 41,6 C) 74,2E) 108,4 E) 182,6

11. Madde Standart serbest enerji (kj/mol)_____ ________________________N2(g) 0O2(g) 0

NO2(g) 51,8NO(g) 86,7

N2O4(g) 98,29

Yukar›da verilen de¤erlere göre;

I. N2(g) + O2(g) → 2NO(g)II.

III. 2NO2(g) → N2O4(g)

verilen tepkimelerden hangileri gösterildi¤iyönde istemlidir?

A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve II


12. Madde Standart molar entropi (j/K.mol)_____ ________________________Mg 32,5O2 205,0

MgO 26,78

de¤erleri verilmifltir.

2Mg(k) + O2(g) → 2MgO(k)

tepkimesinin 25°C’deki entalpi de¤iflim –1203,6 kjoldu¤una göre, bu tepkimenin standart serbestenerji de¤iflimi kaç kj dür?

A) –216,44 B) –601,8 C) –64,50

D) –1074,5 E) –1139,1

N O NO21

2( ) ( ) ( )g g g2 2 2"+

SO O SO21

( ) ( ) ( )g g g2 2 3"+

ES

EN

YAY

INLA

RI

REAKSİYON HIZLARI VE KİMYASAL DENGE1. BÖLÜM : REAKSİYON HIZI

2. BÖLÜM : REAKSİYON HIZININ BAĞLI OLDUĞU ETKENLER

3. BÖLÜM : KİMYASAL REAKSİYONDAKİ DENGE

4. BÖLÜM : KİMYASAL DENGEYİ ETKİLEYEN DEĞİŞKENLER

Çevremizde bizim sebep olduğumuz veya olmadığımız bir çok kimyasal tepkime gerçekleşmekte ve bizim yaşamımızı etkilemektedir.

En geniş madde topluluğundan biri olan atmosferde değişim yokmuş gibi görünsede, güneş ışığının etkisi ile birçok kimyasal tepkime

gerçekleşmektedir. Atmosferdeki ozon gazı olmasaydı belkide yaşam imkansız hale gelirdi. Canlıları, zararlı ışığın etkisinden koruyan ozon

gazı güneş ışığının etkisinde kalarak parçalanmaktadır. Ancak sürekli yeniden oluşmaktadır. İnsan toplumunun olumsuz etkileri olmadığı

sürece bu kimyasal tepkimeler dengeyi korumaktadır. Son yıllarda bilinçsizce kullanılan kimyasal maddeler bu dengeyi bozma

eğilimindedir.

Bu durumu anlamak için atmosferde oluşan tepkimeleri, tepkimelerin hızlarını ve diğer özelliklerini araştırmak ve anlamak gerekir.

Ancak bu durumda verilen hasar ve hasarın oluşturacağı sonuçlar anlaşılabilir.

2.ÜNİTE

REAKSİYON HIZLARIA) TEPKİME HIZI, ORTALAMA HIZ VE ANLIK HIZ

B) TEPKİME HIZININ ÖLÇÜLMESİ

C) ÇARPIŞMA TEORİSİ

D) AKTİFLEŞME ENERJİSİ

E) TEPKİME ISISI VE POTANSİYEL ENERJİ DİYAGRAMLARI

Bir arabanın hızı birim zamanda aldığı yoldur. Bir ekmek fırınının hızı belli bir zaman diliminde ürettiği ekmek sayısı olarak alınabilir. Bir araba fabrikasının hızı aylık veya yıllık olarak ürettiği araba sayısı olarak alınabi-lir. İnsan toplulukları yaşamı daha kolay hale getirmek için çeşitli cisim ve olayların hızları ile ilgilenmiş ve zamanla kontrol eder hale gelmiştir. Toplumların yaşamı için kimyasal tepkimelerin hızları daima önemli olmuş-tur.

Yaşamı kolaylaştırmak için kimyasal tepkimelerin hız- larını anlamak, kontrol altında tutmak ve daha hızlı hale getirmek gerekir.

Kimyasal tepkimelerin hızını artırmak için yapılan çalış-malarda katalizörlerin bulunması ve geliştirilmesi en- düstrinin gelişiminde önemli bir aşamayı oluşturmakta-dır.

Kısa zamanda daha fazla ürün elde etmek, verimi artır-mak ve işlemlerin zamanını kısaltmak daima bir hedef olmuştur.

1. BÖLÜM

Kimyasal Reaksiyonlar›n H›zlar› ve Kimyasal Denge

ES

EN

YAY

INLA

RI

Kimyasal tepkime h›zlar›da di¤er alanlardaki gibi,bir özellikteki de¤iflimin, de¤iflimin oldu¤u zamanabölümü olarak tan›mlanabilir. Kimyasal tepkimelerdegirenlerin ne kadar h›zla tüketildi¤i veya ürünlerin nekadar h›zla olufltu¤u tepkimelerin h›z›n› oluflturmakta-d›r. Bir kimyasal tepkime, tepkimeye girenlerin za-manla ürünlere dönüfltü¤ü bir süreçtir. Bu süreçte gi-renlerin miktar› azal›rken, ürünlerin miktar› artar. Tep-kime ilerledikçe, tepkimeye kat›lanlar›n ürünlere dö-nüflüm h›z› azal›r.

Tepkime h›z›, belirli bir zaman aral›¤›nda olu-

flan deriflim de¤iflimidir.

Girenler esas al›nm›flsa deriflimdeki azalmadan,

ürünler esas al›nm›flsa deriflimdeki artmadan bahse-

dilebilir.

Burada bahse konu olan h›z, ortalama h›z d›r.Belirli bir zaman aral›¤›nda deriflimdeki de¤iflimin, za-mandaki de¤iflime oran›na reaksiyonun ortalama h›z›denir. Reaksiyonun ortalaama h›z› n› formülle göster-mek gerekirse, afla¤›daki ba¤›nt› ortaya ç›kar:

ÖRNEK

NO2(g) ⎯→ NO(g) + 1/2O2(g)

NO2 gaz›n›n deriflim de¤iflimi incelendi¤inde 100 sa-

niyelik bir zaman aral›¤›nda 0,4M’dan 0,35M’a düfltü-

¤ü tespit ediliyor. Buna göre O2 gaz›n›n oluflma h›-

z› kaç mol/l.s’dir?

A) 4.10–3 B) 2.10–3 C) 5.10–4

D) 2,5.10–4 E) 5.10–5

ÇÖZÜM

Reaksiyonun anl›k h›z›, zamana karfl› deriflimin

grafi¤e geçilmesi ile elde edilen e¤riye t an›nda çizi-

len te¤etin e¤imidir. Reaksiyon ilerledikçe anl›k h›z

de¤iflir. Anl›k h›z›n formüle edilmesi afla¤›daki gibi

olur:

–rdt

dc

dtdc

( )( ) (ü ü )

tgiren r n= =

– –

––

r

r

r

r

r r r r

r r r

aA bB cC dD

t[A] azalma

t[B] azalma

t[C] artma

t[D] artma

a1

b1

c1

d1

N 3H 2NH

31

21

(g) (g) (g) (g)

A

B

C

D

A B c D

2(g) 2(g) 3(g)

N H NH2 2 3

+ +

=

=

=

=

= = =

+

= =

–Δ

Δ

ΔΔ

rt t

cc( ) (ü ü )ort

giren r n= =

r = ΔcΔt

Tepkime h›z› =Deriflimdeki de¤iflim

Zaman aral›¤›

73

REAKS‹YON HIZLARI

A) TEPK‹ME HIZI, ORTALAMA HIZ VE ANLIK HIZ


ES

EN

YAY

INLA

RI

74

t an›nda çizilen te¤etin e¤imi reaksiyonun

t an›ndaki anl›k h›z› olur.

B) TEPK‹ME HIZINI ÖLÇÜLMES‹

Uygulamada tepkime h›z›n› ölçmek için tepkime-nin bafllad›¤› ve bitti¤i zaman aral›¤› belirlenmelidir.Tepkimeye giren maddelerin miktar›ndaki azalma ve-ya ürünlerin miktar›ndaki artma direk gözlenemedi¤iiçin tepkimedeki baz› özelliklerin zamanla de¤iflimigözlenerek sonuca ulafl›labilir. Bu özellikler; renk de-¤iflimi, iletkenlik de¤iflimi, bas›nç de¤iflimi, pH de¤ifli-mi, ›s› de¤iflimi, çökelme, hacim de¤iflimi ve ›fl›k ola-bilir. Yayg›n olarak renk de¤iflimi, iletkenlik de¤iflimi,bas›nç de¤iflimi ve pH de¤iflimi araç olarak kullan›l›r.

1. Bas›nç De¤iflimi ‹le

Bas›nç de¤ifliminin araç olarak kullan›labilmesiiçin tepkimede gazlar›n olmas› ve gazlar›n mol say›-lar›n›n de¤iflmesi gerekir. Sabit s›cakl›k koflulundahacim sabit tutularak bas›nç de¤iflimi veya bas›nç sa-bit tutularak hacim de¤iflimi gözlem arac› olarak kul-lan›labilir.

N2(g) + O2(g) ⎯→ 2NO(g)

tepkimesinde bas›nç veya hacim de¤iflimi araç olarak

kullan›lamaz. Nedeni ise girenlerin katsay›lar› topla-

m›n›n ürünlerin katsay›lar› toplam›na eflit olmas›d›r.

N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g)

tepkimesinde girenlerin katsay›lar› toplam› 4, ürünle-

rin katsay›lar› toplam› 2’dir. Sabit s›cakl›k ve sabit ha-

cimde zamanla bas›nç azalacakt›r. Bas›nçtaki azalma

gözlenerek tepkime h›z› hakk›nda fikir ileri sürülebilir.

N2O5(g) ⎯→ 4NO2(g) + O2(g)

tepkimesinde sabit s›cakl›k ve sabit hacimde bas›nç

artacakt›r. Bas›nç art›fl› gözlenerek tepkime h›z› ölçü-

lebilir.

Ag+1(aq) + Cl–(aq) ⎯→ AgCl(k)

tepkimesinde bas›nç veya hacim de¤iflimi gözlenerek

tepkime h›z› ölçülemez.

2. ‹letkenlik De¤iflimi ‹le

‹letkenlik de¤ifliminin araç olarak kullan›lmas› için

çözelti ortam›nda gerçekleflen tepkimelerde iyonlar›n

deriflimi de¤iflmelidir.

Ag+(aq) + Cl–(aq) ⎯→ AgCl(k)

tepkimesinde iyonlar›n deriflimi zamanla azalacak,

buna ba¤l› olarak iletkenlikte azalacakt›r. ‹letkenlikte-

ki azalma gözlenerek tepkime h›z› ölçülebilir.

CO2(g) + H2O(s) ⎯→ H+(aq) + HCO–

3(aq)

tepkimesinde bas›nç azalmas› gözlenerek tepkime

h›z› ölçülebilece¤i gibi iletkenlik art›fl› gözlenerek de

tepkime h›z› ölçülebilir.

3. Renk De¤iflimi ‹le

Renk de¤ifliminin gözlenebilmesi için tepkimede

renkli maddeler bulunmal› ve zamanla renk de¤iflme-

lidir.

Ag+(aq) + Cl–(aq) ⎯→ AgCl(k)

renksiz renksiz beyaz çökelti

verilen tepkimede renk de¤iflimi ve iletkenlik de¤iflimi

gözlenerek tepkime h›z› ölçülebilir.

C2H4(g) + Br2(s) ⎯→ C2H4Br2(s)

renksiz renkli renksiz(koyu kahverengi)

Verilen tepkimede renk de¤iflimi ve bas›nç de¤iflimi

gözlenerek tepkime h›z› ölçülebilir.

–,

, . / .

rdt

dcr

mol l s

10000 325

3 25 10

⇒( )( )

( )

–

tNO

t

4

2= =

=

200 600400 800 1000

zaman (s)

[NO2] mol/l

0,20

0

0,25

0,30

0,35

0,40

t


75

ES

EN

YAY

INLA

RI

4. pH De¤iflimi ‹le

pH de¤ifliminin araç olarak kullan›labilmesi için

tepkime H+ veya OH– iyonlar› olmal› ve bu iyonlar›n

deriflimi de¤iflmelidir.

2MnO–4 + 16H++ 10Cl– ⎯→ 2Mn+2+ 8H2O + 5Cl2

tepkimesinde H+ iyonu bulunuyor. Zamanla H+ iyonu

deriflimi azalaca¤› için pH artacakt›r. pH de¤erindeki

art›fl gözlenerek tepkime h›z› ölçülebilir.

ÖRNEK

Afla¤›daki tepkimelerden hangisinde zamanla ba-

s›nç düflmesi ölçülerek tepkime h›z› saptanabiilir?

A) N2(g) + O2(g) ⎯→ 2NO(g)

B) CH4(g) + 2O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2H2O(g)

C) 2NO(g) + O2(g) ⎯→ 2NO2(g)

D) C3H4(g) + 4O2(g) ⎯→ 3CO2(g) + 2H2O(g)

E) 2NH3(g) ⎯→ N2(g) + 3H2(g)

ÇÖZÜM

ÖRNEK

2MnO–3(aq) + 16H+

(aq) + 5C2O–24(aq) →

renkli

2Mn+2(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(s)

renksiz

tepkimesinin h›z›,

I. Tepkime s›ras›ndaki renk de¤iflimi ölçülerek,

II. Tepkime s›ras›nda aç›¤a ç›kan CO2 gaz›n›n hac-

mi ölçülerek,

III. Tepkime s›ras›ndaki elektrik iletkenli¤i ölçülerek

saptanabilir; yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur?

A) Yal›nz II B) I ve II C) I ve III


ÇÖZÜM

C) ÇARPIfiMA TEOR‹S‹

Kimyasal tepkimeler, bir ba¤ düzenindeki tane-ciklerin (atom, iyon molekül) yeni bir ba¤ düzeninegeçmesidir. Bir baflka ifade ile ba¤lar k›r›l›r ve yeniba¤lar oluflur.

Bir tepkimenin bafllayabilmesi için maddelerin biraraya getirilmesi gerekir. Bir baflka ifade ile tanecikle-rin çarp›flmas› gerekir. Asitler ve bazlar bir araya ge-tirilince kendili¤inden tepkime verir. Ancak, önceliklebir araya getirilmesi gerekir.

Tanecikler aras›ndaki her çarp›flma tepkime ilesonuçlanmaz. Bir kapta bir arada bulunan metan ga-z› ve hava birbiri ile tepkime vermez. Bunun için bir k›-v›lc›m gerekir. Her tepkimenin bafllamas› için gerekliolan enerji farkl›d›r. Taneciklerin enerjilerinin toplam›,tepkimenin bafllamas› ve devam etmesi için yeterlide¤ilse tepkime gerçekleflmez.

Enerjisi yeterli olmad›¤› için çarp›flmalar›na ra¤-men tepkime vermeyen taneciklerin çarp›flmas›na et-kin olmayan çarp›flma denir.

Oluflacak moleküllerin geometrik düzeni ve elekt-ron da¤›l›m› çarp›flmalar›n belli bir geometrik do¤rultu-sunda çarp›flmas›n› gerektirir. Uygun geometrik do¤-rultuda çarp›flmayan moleküller tepkime veremez.

HCl(g) + HCl(g) ⎯→ H2(g) + Cl2(g)

+ClH ClH

HCl

HCl

ClH

ClH

+ClH ClHClH

ClHH H

Cl Cl


ES

EN

YAY

INLA

RI

76

Çarp›flma teorisine göre bir tepkimenin oluflabil-

mesi için;

1. Taneciklerin çarp›flmas›,

2. Çarp›flmalar›n etkin çarp›flma (enerjisi yeterli)

olmas›,

3. Taneciklerin uygun geometrik do¤rultuda çar-

p›flmas› gerekir.

D) AKT‹FLEfiME ENERJ‹S‹

Kar›fl›m halinde olan H2 ve O2 tepkime vermez.

Bir d›fl etki olmad›kça hidrojen ve oksijen kar›fl›m›

patlamaz, patlama için bir k›v›lc›m, bir alev ya da ›s›

gereklidir. Odun, kömür, mum, ka¤›t gibi maddeler ha-

vada uzun süre de¤iflmeden durabilir. Tutuflmalar›

için, s›cakl›k, alev, sürtünme ya da ›s› gerekir.

Bir tepkimenin bafllayabilmesi için gerekli olan en

düflük enerji miktar›na aktifleflme enerjisi veya eflik

enerjisi denir.

Bu bir enerji engelidir. Bu enerji engelini aflan ve

uygun geometrik do¤rultuda çarp›flan tanecikler ara-

s›nda tepkime gerçekleflebilir.

Taneciklerin çarp›flarak ürüne dönüflebilmeleri

için gerekli olan minimum enerji, bir di¤er ifade ile ak-

tifleflme enerjisi küçük ise fazla molekülün kinetik

enerjisi bu engeli aflar ve tepkime h›zl› gerçekleflir.

Aktifleflme enerjisi yüksek ise çok az molekülün

kinetik enerjisi bu enerji engelini aflabilir ve tepkime

yavafl gerçekleflir.

A bölgesinde bulunan tanecikler uygun geometrik

do¤rultuda çarp›flsalar bile tepkime gerçekleflmez.

Enerjileri aktifleflme enerjisini aflmam›flt›r.

B bölgesindeki taneciklerin kinetik enerjileri Ea

baraj›n› aflt›¤› için bu taneciklerin uygun geometrik

do¤rultuda çarp›flmas› tepkime ile sonuçlan›r.

★ Aktifleflme (aktivasyon) enerjisine eflik enerjisi

de denir.

★ Aktifleflme enerjisi Ea ile gösterilir.

Eai = ‹leri tepkimenin aktifleflme enerjisi

Eag = Geri tepkimenin aktifleflme enerjisi

★ Aktifleflme enerjisini bas›nç ve s›cakl›k etkile-

mez.

★ Aktifleflme enerjisini madde miktar› etkilemez.

★ Aktifleflme enerjisini katalizör etkiler.

E) TEPK‹ME ISISI VE PE D‹YAGRAMLARI

Tepkime ›s›s›;

★ Ürünlerin potansiyel enerjileri toplam› ile giren-

lerin potansiyel enerjileri toplam› aras›ndaki farkt›r.

ΔH = PEürünler – PEgirenler

★ K›r›lan ba¤lar›n enerjilerinin toplam› ile oluflan

ba¤lar›n enerjileri toplam› aras›ndaki farkt›r.

ΔH = K›r›lan ba¤lar›n – Oluflan ba¤lar›nenerjilerinin enerjilerinin

toplam› toplam›

★ ‹leri tepkimenin aktifleflme enerjisi ile geri tep-

kimenin aktifleflme enerjisi aras›ndaki farkt›r.

ΔH = Eai – Eag

★ Ürünlerin molar oluflma ›s›lar›n›n toplam› ile

girenlerin molar oluflma ›s›lar›n›n toplam› aras›ndaki

farkt›r.

ΔH°T = ΔH°ürünler – ΔH°girenler

Bir tepkimenin çeflitli evrelerindeki potansiyel

enerji ve potansiyel enerjideki de¤iflmeleri gösteren

grafiklere potansiyel enerji diyagramlar› denir. Dü-

fley koodinat potansiyel enerji de¤iflimini, yatay koor-

dinat ise tepkimenin çeflitli evrelerini içeren tepkime

koordinat›n› gösterir.

X = Girenlerin potansiyel enerjisi

Y = Aktifleflmifl kompleksin potansiyel enerjisi

Z = Ürünlerin potansiyel enerjisi

X

Y

Z

W

L

A

T

potansiyel enerji (kkal)

tepkimekoordinat›

tanecik say›s›

A

B

Ea

kinetik enerji


77

ES

EN

YAY

INLA

RI

L = Geri tepkimenin aktifleflme enerjisi

W = Tepkime ›s›s›

T = ‹leri tepkimenin aktifleflme enerjisi

Ekzotermik tepkimelerde Eai < Eag’dir.

ΔH = Eai – Eag

PE(giren) = 20 kkal

PE(ürün) = –30 kkal

Eai = 60 kkal

Eag = 110 kkal

ΔH = 60 – 110

= –50 kkal

ΔH = PE(ürün) – PE(giren)

= –30 – 20

= –50 kkal

Endotermik tepkimelerde Eai > Eag’dir.

ΔH = Eai – Eag

PE(giren) = –10 kkal

PE(giren) = 30 kkal

Eai = 130 kkal

Eag = 90 kkal

ΔH = 130 – 90

= 40 kkal

ΔH = PE(ürün) – PE(giren)

= 30 – (–10)

= 40 kkal

Aktifleflmifl kompleks teorisinde, iki molekül; ak-

tifleflmifl bir kompleksi oluflturmak ve bir enerji ener-

gilini aflmak için yeterli enerji kazand›¤›nda ancak bir

tepkime meydana gelir. ‹ki molekül birbirine yaklafl›r

ve karfl›laflma an›nda moleküllerin flekli bozulur. Gaz

faz›ndaki tepkimelerde bu karfl›lama ve bozulma du-

rumu, çarp›flma teorisinin çarp›flmas›na karfl›l›k gel-

mektedir. Çözeltilerdeki yaklaflma, çözücü molekülle-

ri aras›nda zikzak yürüflüyle olmaktad›r. Tepkimeye

giren moleküllerin karfl›lafl›p çevrelerindeki çözücü

moleküllerin fliddetli vurufllar›na maruz kalmas› s›ra-

s›nda moleküllerin bozulmas› oluflabilmektedir. Gaz-

larda çarp›flma, çözeltilerde vurufl aktifleflmifl komp-

leksin oluflmas›na yol açar.

Aktifleflmifl kompleks, enerji engelininin tepe nok-

tas›na karfl›l›k gelmektedir.

ÖRNEK

XY(g) + 1/2Y2(g) ⎯→ XY2(g)

tepkimesinin ileri aktifleflme enerjisi 70 kkal’dir.

XY ve XY2’nin molar oluflma ›s›lar› –24 ve –96 kkal

oldu¤una göre,

I. Tepkime ›s›s› ΔH =–72 kkal’dir.

II. Tepkimenin geri aktifleflme enerjisi

Eag = 142 kkal’dir.

III. Oda s›cakl›¤›nda XY daha kararl›d›r.




ÇÖZÜM

120

30

–10

PE(kkal)

Eai

Eag

ΔH

tepkimekoordinat›

80

20

–30

PE(kkal)

Eai Ea

g

ΔH

tepkimekoordinat›

ES

EN

YAY

INLA

RI

78

1. 2CO(g) + O2(g) ⎯→ 2CO2(g)

2 litrelik bir kapta gerçekleflen tepkimede O2 ga-

z›n›n mol say›s›, 10 dakika içinde 0,66 molden

0,6 mole düflmüfltür.CO gaz›n›n tepkime h›z› kaç mol/l.s’dir?

A) 2,5.10–5 B) 5.10–5 C) 1.10–5

D) 1.10–4 E) 5.10–4

ÇÖZÜM

2. 4NH3(g) + 5O2(g) ⎯→ 4NO(g) + 6H2O(g)

100 saniyede 0,4 mol NH3 gaz›n›n harcand›¤›

tepkimede, H2O(g)’nun oluflma h›z› kaç

mol/saniyedir?

A) 2.10–3 B) 2,4.10–3 C) 3.10–3

D) 4.10–3 E) 6.10–3

ÇÖZÜM

3. 2N2O5(g) ⎯→ 4NO2(g) + O2(g)

N2O5’in deriflimi 40 saniyede 8.10–3M’dan

2.10–3M’a düfltü¤üne göre NO2 ve O2 gazlar›n›n

oluflma h›zlar› kaçar mol/l.s’dir?

rNO2rO2

⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯A) 1,5.10–4 7,5.10–4

B) 3.10–4 7,5.10–5

C) 1,5.10–5 7,5.10–5

D) 3.10–5 3.10–5

E) 2.10–4 3.10–4

ÇÖZÜM

4. H2(g) + I2(g) ⎯→ 2HI(g)

renksiz menekfle renksiz

Yukar›daki tepkimenin h›z›n› ölçmek için,

I. Bas›nç de¤iflimi

II. Renk de¤iflimi

III. ‹letkenlik de¤iflimi

özelliklerinden hangileri kullan›labilir?



K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)


79

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

5. I. CH3COOH(aq)+OH–(aq)⎯→CH3COO–

(aq)+ H2O(s)

II. Mg+2(aq) + C2O4

–2(aq) ⎯→ MgC2O4(k)

III. CN–(aq) + H3O+

(aq) ⎯→ HCN(aq) + H2O(s)

Yukar›da verilen tepkimelerden hangilerinin

tepkime h›z› iletkenlik de¤iflimi gözlenerek öl-

çülebilirr?


D II ve III E) I,II ve III

ÇÖZÜM

6. I. Fe2O3(k) + 3H2(g) ⎯→ 2Fe(k) + 3H2O(g)

II. CO2(g) + 2H2O(s) ⎯→ CH4(g) + 2O2(g)

III. NO(g) + H2(g) ⎯→ N2(g) + H2O(s)

Yukar›daki tepkimelerin hangilerinde tepkime

h›z› tepkime s›ras›nda bas›nç artmas› ile sap-

tanabilirr?



ÇÖZÜM

7. 4NH3(g) + 3O2(g) ⎯→ 2N2(g) + 6H2O(g)

tepkimesinde, belli bir zaman aral›¤›nda, N2 gaz›-

n›n oluflma h›z› 3.10–3 mol/l.s oldu¤u saptan›yor.

Bu zaman aral›¤›nda NH3’ün harcanma h›z› ve

H2O’nun oluflma h›z› kaç mol/l.s’dir?

NH3’ün harcanma H2O’nun oluflma⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

A) 3.10–3 6.10–3

B) 6.10–3 4.10–3

C) 6.10–3 6.10–3

D) 6.10–3 9.10–3

E) 3.10–3 1,2.10–3

ÇÖZÜM

8. Mg(k) + 2H+(aq) ⎯→ Mg+2

(aq) + H2(g)

tepkimesinde 4 dakikada NK’da 448 mililitre H2

gaz› oluflmaktad›r.

H+ iyonlar›n›n harcanma h›z› kaç mol/dak’d›r?

A) 1 B) 0,1 C) 0,01

D) 0,05 E) 0,005

12


ES

EN

YAY

INLA

RI

80

ÇÖZÜM

9. Cu+2(aq) + Zn(k) ⎯→ Cu(k) + Zn+2

(aq)

mavi renksiz

Yukar›da verilen tepkimenin h›z›n› ölçmek

için,

I. Renk de¤iflimini gözlemek,

II. Çözeltinin iletkenlik de¤iflimini gözlemek,

III. Bas›nç de¤iflimini gözlemek

ifllemlerinden hangilerinin yap›lmas› do¤ru

olur?



ÇÖZÜM

10. 2NOCl ⎯→ 2NO + Cl2Tepkimesinde ileri aktifleflme enerjisi (Eai)

23 kkal, geri aktifleflme (Eag) 4,6 kkal’dir.

Buna göre, 0,15 mol NOCl’nin bozunmas› s›-

ras›ndaki ›s› de¤iflimi nedir?

A) +18,4 B) +2,76 C) +2,30

D) +1,38 E) –2,76

ÇÖZÜM

11. CH4 + CO ⎯→ CH3CHO

tepkimesi için ileri aktifleflme enerjisi 49,9 kkal,

geri aktifleflme enerjisi 45,4 kkal’dir.

4 gram CH4 gaz›n›n yeterli miktarda CO ile tep-

kimesi s›ras›ndaki ›s› de¤iflimi kaç kkal’d›r?

(C = 12, H = 1)

A) +1,125 B) +2,25 C) +4,5

D) +1,35 E) +12,475

ÇÖZÜM

81

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. C2H4(g) + Br2(s) ⎯→ C2H4Br2(g)

koyu renksiz

kahverengi

Yukar›da verilen tepkimenin h›z›n› ölçmek

için,

I. Bas›nç de¤ifliminin ölçülmesi,

II. Renk de¤ifliminin ölçülmesi,

III. ‹letkenlik de¤ifliminin ölçülmesi

ifllemlemlerinden hangileerinin yap›lmas› do¤-

ru olur?

2. Mg(k) + 2H+(aq) ⎯→ Mg+2

(aq) + H2(g)

tepkimesinde 1200 saniyede 0,06 g Mg(k) harca-

n›yor. Buna göre,

a) H+ iyonlar›n›n tepkimeye girme h›z› kaç

mol/dakika olur? (Mg = 24)

b) H2 gaz›n›n aç›¤a ç›kma h›z› NK’da kaç lit-

re/dakikad›r?

3. X(k) + H2O(s) ⎯→ XOH(k) + 1/2H2(g)

H2O(s) ve XOH(k)’›n molar oluflma ›s›lar› s›ras›yla

–68 ve +50 kkal’dir. Tepkimenin ileri aktifleflme

enerjisi 140 kkal’d›r. Buna göre,

a) Tepkime ›s›s› kaç kkal’dir?

b) Geri tepkimenin aktifleflme enerjisi kaç

kkal’dir?

4. PCl3(g) + Cl2(g) ⎯→ PCl5(g)

Tepkimesinin h›z›,

I. Toplam kütledeki de¤iflme

II. PCl3’ün k›smi bas›nc›n›n azalmas›

III. Toplam bas›nçtaki de¤iflme

hangilerinin gözlenmesi ile izlenemez?

5. 2NO(g) + O2(g) ⎯→ 2NO2(g)

tepkimesindeki maddelerden NO ve NO2’nin mo-

lar oluflma ›s›lar› s›ras›yla +21,6 ve +7,9 kkal’dir.

Tepkimenin ileri aktifleflme enerjisi 4,5 kkal

ise geri tepkimenin aktifleflme enerjisi kaç

kkal’dirr?

6. I. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g)

II. CO2(g) + H2(g) ⎯→ CO(g) + H2O(g)

III. CH4(g) + CO(g) ⎯→ CH3CHO(g)

IV. 4N2(g) + 3O2 ⎯→ 2N2(g) + 6H2O(g)

Yukar›da verilen tepkimeler için,

a) Hangilerinde bas›nc›n artmas› izlenerek tepki-

me h›z› ölçülebilir?

b) Hangilerinde bas›nc›n azalmas› izlenerek tep-

kime h›z› ölçülebilir?

K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE ALIfiTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)


ES

EN

YAY

INLA

RI

82

7. I. 2C(k) + O2(g) ⎯→ 2CO(g)

II. C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g)

III. 2CO(g) + O2(g) ⎯→ 2CO2(g)

Yukar›daki tepkimelerden hangilerinin h›z› sa-

bit hacim ve s›cakl›kta bas›nc›n zamanla art›-

fl› izleenerek ölçülebilir?

8. IO–3(aq) + 5I–

(aq) + 6H+(aq) ⎯→ 3I2(aq) + 3H2O(s)

Tepkimesinin h›z›n› ölçmek için,

I. ‹letkenlik de¤iflimi

II. pH de¤iflimi

III. Bas›nç de¤iflimi

özelliklerinden hangileri kullan›labilir?

9. 3C(k) + 2Fe2O3(k) ⎯→ 4Fe(k) + 3CO2(g)

tepkimesinde 1200 saniyede 0,72 g karbon har-

can›yor. Buna göre CO2 gaz›n›n oluflma h›z›

kaç mol/dak’d›r? (C = 12)

10.

X(g) + Y(g) ⎯→ Z(g) + T(g)

tepkimesinin potansiyel enerji-tepkime koordinat›

grafi¤i verilmifltir. Buna göre,

a) Tepkime ›s›s› kaç kkal’dir?

b) ‹leri tepkimenin aktifleflme enerjisi kaç kkal’dir?

c) Geri tepkimenin aktifleflme enerjisi kaç kkal’dir?

11. 250 ml’lik bir kapta sabit s›cakl›kta 1 mol X ve 2

mol Y ile gerçeklefltirilen;

X(g) + 3Y(g) ⎯→ 2Z(g)

tepkimesinde ilk 150 saniye sonunda kapta Z de-

riflimi 4 mol/litre olmaktad›r. Bu durumda;

a) Kaptaki X gaz› kaç moldür?

b) Kaptaki Y gaz›n›n deriflimi kaç mol/litre’dir?

c) Z’nin oluflma h›z› kaç mol/l.dak’d›r?

12. I. 3O2(g) ⎯→ 2O3(g)

II. C(k) + 1/2O2(g) ⎯→ CO(g)

III. C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g)

IV. CaO(k) + CO2(g) ⎯→ CaCO3(k)

Sabit hacim ve s›cakl›kta gerçekleflen yukar›-

daki tepkimelerden hangilerinin tepkime h›z›

bas›nc›n zzamanla azalmas› izlenerek ölçülebi-

lir?

TK

PE(kkal)

Z+T

X+Y

60

40

–10

REAKSİYON HIZININ BAĞLI OLDUĞU ETKENLERA) TEK BASAMAKLI TEPKİMELER

B) ÇOK BASAMAKLI TEPKİMELER

C) REAKSİYON HIZINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Sağlıklı olma, birçok tepkime arasındaki dengeyi temsil eder. Kimyasal tepkimelerin hızı biyoloji ve tıp açısından da önemli olmuştur. Hastalıklar çoğunlukla, biyolojik açıdan önemli olan tepkimelerin hızlarının değişmesinin bir göstergesidir. Vücudumuzda binlerce kimyasal tepkime belli bir düzen içerisinde gerçekleş-mektedir. Bu tepkimeler ve tepkime hızları kontrol altın-dadır.

Vücudumuz ve çevremizde gerçekleşen tepkimeleri ve tepkime hızlarını bilmek önemlidir. Günlük yaşantımızın her evresinde kimyasal tepkimelerin ne kadar sürede gerçekleştiğini bilmek, kontrol etmek, hızlandırmak veya yavaşlatmak önemlidir.

Yakacakların hangi ortamda tepkime verip, vermiye-ceklerini bilmek, güvenli ortamda saklamak veya gerek-tiğinde kullanmak önemli bir olgudur. Bu örnekler çoğal-tılabilir. Tepkime hızlarını bilmek, gerektiğinde hızlandır-mak veya gerektiğinde yavaşlatmak endüstriyel toplulu-ğun sürekli hedefleri arasındadır.

2. BÖLÜM


ES

EN

YAY

INLA

RI

84

ES

EN

YAY

INLA

RI

A) TEK BASAMAKLI TEPK‹MELERBasit tepkimeler tek bir ad›mda gerçekleflebilir.

Bu durumda h›z denklemindeki maddelerin üsleri iletepkime denklemindeki girenlerin katsay›lar› ayn›d›r.

XY(g) + Y3(g) ⎯→ XY2(g) + Y2(g)

tepkimesinin h›z denklemi

r = k[XY][Y3] dir.

Bu örnekte XY’nin katsay›s› ile [XY]’nin derecele-ri ayn›d›r. Y3’ün katsay›s› ile [Y3]’nin derecesi ayn›d›r.Bu tepkime tek bir basamaktan oluflmaktad›r.

H›z ifadesinde yer alan tepkimeye girenlerin deri-flimleri ile tepkime h›z› aras›ndaki orant› sabitidir veh›z sabiti olarak adland›r›l›r.

Tepkime h›z›n›, h›z sabiti ve girenlerin deriflimle-rine ba¤layan ba¤›nt› h›z yasas› olarak bilinir. Tepki-meye girenlerin deriflimleri ve bafllang›ç h›z›n› kulla-narak h›z sabitini hesaplayabiliriz.

r = k.[girenlerin deriflimi]

k =

h›z yasas› flöyledir;

aA(g) + bB(g) ⎯→ cC(g) + dD(g)

r = k[A]a[B]b

Basit tepkimeler ya tek bir molekülün parçaland›¤›,bir moleküllü, ya da iki molekülün çarp›flt›¤› iki moleküllütepkimelerdir. Üç molekülünün ayn› anda çarp›flt›¤›, üçmoleküllü tek basamakl› tepkimelere pek rastlanamaz.

Bir tek basamakl› tepkimede h›z yasas›ndaderiflimlerin üstleri, denklefltirilmifl kimyasal tep-kimedeki katsay›lar ile ayn›d›r.

aA(g) + bB(g) ⎯→ cC(g) + dD(g)

r = k[A]x [B]y

x = a ve y = b olur.

Tepkimenin toplam derecesi, tüm üslerin toplam›-d›r. Tepkimenin derecesi; x + y dir. Kimyasal tepki-meler derecesine ba¤l› olarak s›f›r›nc›, birinci, ikinciveya üçüncü dereceden tepkimeler fleklinde kendiiçinde grupland›r›l›rlar. Tepkime derecesi 1/2, 3/2, 5/2de¤erler alabilsede derecesi üçten büyük tepkimelererastlanmam›flt›r. Bunun nedeni üç ya da daha fazlasay›da molekülün ayn› anda bir araya gelerek etkinbir flekilde çarp›flma ihtimalinin olmamas›d›r.

Üç molekülü tepkimelerin bir basamakl› olmas›napek rastlanmaz. Bu tür tepkimelerin ço¤u bir seritemel tepkime üzerinden gerçekleflir. Bir temel tepki-menin molekülaritesi, bu ad›mda yer alan tepkimeyegiren türlerin say›s›n› ifade eder.

NO2(g) + NO2(g) ⎯→ NO(g) + NO3(g)

tepkimesinin molekülaritesi; iki moleküllüdür.

B) ÇOK BASAMAKLI TEPK‹MELER

1. Tepkime Mekanizmas›

Bir tepkimede çarp›flmas› gereken molekül say›-s› ikiden fazla ise tepkime bir ad›mda gerçekleflmez.Tepkimedeki girenlerin katsay›lar› ile tepkimenin h›zdenklemi farkl›d›r.

2NO(g) + F2(g) ⎯→ 2NOF(g)

tepkimesinin h›z denklemi,

r = k[NO][F2] dir. Bu örnekte görüldü¤ü gibiNO’nun katsay›s› ile [NO]’nun derecesi ayn› de¤ildir.Bu tepkime tek bir ad›mda oluflmamaktad›r.

Bir tepkimenin olufltu¤u basit ad›mlar›n tü-müne tepkime mekanizmas› denir.

Tepkime mekanizmas› bir kimyasal tepkimeninayr›nt›lar›n› gösteren tek basamakl› basit tepkimeler-den oluflan tepkimeler dizisidir.

• Mekanizma net tepkimenin stokiyometrisi ile ba¤-daflmal›d›r.

• Mekanizma deneysel olarak bulunan h›z yasas›ile uyum içinde olmal›d›r.

Bir tepkimedeki basit ad›mlar›n h›zlar› farkl› olur.

HBr + O2 ⎯→ HOOBr (yavafl)

HOOBr + HBr ⎯→ 2HOBr (h›zl›)

HBr + HOBr ⎯→ H2O + Br2 (h›zl›)

Yukar›da mekanizmas› verilen tepkimenin denk-lemi,

4HBr + O2 ⎯→ 2H2O + 2Br2 dir.

Bu tepkime tek bir basamakta gerçekleflseydi,tepkime h›z›n›n denklemi,

r = k[HBr]4[O2]

olarak yaz›l›rd›.

r[Girenlerin deriflimi]

REAKS‹YON HIZININ BA⁄LI OLDU⁄U ETKENLER


85

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

Ancak, bu tepkimenin h›z denklemi;

r = k[HBr][O2] dir.

Bunun nedeni ise, tepkime h›z›n›n denklemininyavafl ad›m taraf›ndan belirlenmesidir.

Tek bir ad›mda gerçekleflmeyen ve bir mekaniz-mas› bulunan tepkimeler için özetlenirse;

Tepkime mekanizmas› en az iki basit ad›m (basa-mak) dan oluflur.

Mekanizmadaki ad›mlar›n h›zlar› farkl› olur. Birtane en yavafl ad›m bulunur. Bir tek basit basamaktandaha fazla basamak üzerinden yürüyen tepkimelerinh›zlar›, h›z› belirleyen basamak olarak adland›r›lan enyavafl basamak taraf›ndan belirlenir. Net tepkimeninh›z denklemi yavafl ad›m tepkime denklemine göreyaz›l›r. Tepkimenin h›z›, en yavafl ad›m›n h›z›na eflit-tir. Tepkimenin h›z denklemi yavafl ad›mdaki madde-lerin katsay›lar›na göre yaz›l›r.

2A(g) + B(g) ⎯→ C(g) + D(g)

tepkimesinin, tepkime mekanizmas› afla¤›da veriliyor.

A(g) + A(g) ⎯→ C(g) + E(g) (Yavafl)

B(g) + E(g) ⎯→ D(g) (H›zl›)

Mekanizmadaki I. ad›m, II. ad›ma göre yavaflt›r.

Tepkimenin h›z denklemi yavafl basamaktaki girenle-

rin katsay›lar›na göre yaz›l›r.

r = k[A][A]

= k[A]2 dir.

H›z denkleminde kullan›lan k sabitine h›z sabi-

ti denir. H›z sabitini;

★ S›cakl›k etkiler. S›cakl›k artt›kça k artar.

★ Katalizör etkiler.

★ Tepkimenin cinsine ba¤l›d›r.

★ Deriflim, bas›nç ve hacim de¤iflimi etkilemez.

★ Heterojen tepkimelerde temas yüzeyininde¤ifltirilmesi h›z sabitini de¤ifltirir.

2. H›z Denklemi ve Dereceleri

Bir tepkimenin denkleminin bilinmesi, h›z denkle-

mini yazmak için yeterli de¤ildir. H›z denklemini, ya-

vafl ad›m› ve k sabitini belirlemek için sabit s›cakl›kta

farkl› deriflimlerle deneyler yap›l›r. Farkl› deriflimlerin

tepkime h›z›na etkisi belirlenerek h›z denklemi belirle-

nir.

Bir çok tepkime belirli bir maddenin derecesine göre s›-n›fland›r›labilmektedir. H›z denkleminde bir maddeninüssü o maddenin derecesi olarak bilinmekte ve toplamderece, tek tek derecelerin toplam› olarak al›nmaktad›r.Tepkimenin h›z denklemi;k[A]a [B]b isetepkimenin, A’ya göre derecesi a ve B’ye göre b dir.Tepkimenin toplam derecesi ise;toplam derece : (a + b) dir.Bir tepkimenin h›z ifadesi;r = k [BrO–

3] [Br–] [H+]2 dir.tepkimenin toplam derecesi;

a + b + c = 1 + 1 + 2

= 4

ÖRNEK

X(g) + Y(g) ⎯→ Z(g)

tepkimesinde farkl› deriflimlerle yap›lan deneylerinsonuçlar› afla¤›da verilmifltir.

Deney [X] [Y] [Z]’nin oluflma h›z›⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,1 2,5.10–2

2 0,1 0,2 0,13 0,2 0,2 0,24 0,4 0,4 1,6

Buna göre, h›z denklemi afla¤›dakilerden hangisidir?

A) k[X][Y] B) k[X]2[Y] C) k[X][Y]2

D) k[Y]2 E) k[X]2[Y]2

ÇÖZÜM


ES

EN

YAY

INLA

RI

86

ES

EN

YAY

INLA

RI

3. Ara ürün ve katalizör

Bir tepkimenin mekanizmas›nda; bir ad›mda olu-flan, daha sonraki ad›mda tepkimeye giren ve kal›c›olmayan maddelere ara ürün denir.

Ara ürünler tepkime mekanizmas›ndaki denklem-lerde yer al›r. Ancak, net tepkimede yer almaz.

A(g) + A(g) ⎯→ C(g) + E(g) (yavafl)

B(g) + E(g) ⎯→ D(g) (h›zl›)

Mekanizmas› yukar›da verilen

2A(g) + B(g) ⎯→ C(g) + D(g)

tepkimesinde;

A ve B girenleri oluflturmaktad›r. C ve D ürünleridir. E ise ara üründür.

Katalizör, tepkimeye giren, tepkime h›z›n› de¤iflti-ren ve tepkime sonunda de¤iflikli¤e u¤ramadan ç›kanmaddelerdir. Tepkime denkleminde yer almayan ka-talizör mekanizmadaki ad›mlar› oluflturan tepkimedenklemlerinde yer al›r.

SO2 + NO2 ⎯→ SO3 + NO (yavafl)

NO + 1/2O2 ⎯→ NO2 (h›zl›)

Mekanizmas› yukar›da verilen

SO2(g) + 1/2O2(g) ⎯→ SO3(g)

tepkimesinde; tepkimeye giren maddeler SO2 veO2’dir.

Ürün SO3’tür. Ara ürün NO’dur. Katalizör ise NO2’dir.

ÖRNEK

A(g) + B(g) ⎯→ C(g) + D(g) (yavafl)

B(g) + D(g) ⎯→ E(g) (h›zl›)

Mekanizmas› yukar›da verilen,

A(g) + 2B(g) ⎯→ C(g) + E(g)

tepkimesi için;

I. H›z denklemi k[A][B]2 dir.

II. D ara üründür.

III. C katalizördür.


A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IIID) I ve II E) I, II ve III

ÇÖZÜM

ÖRNEK

A + B ⎯→ C + D (yavafl)

A + C ⎯→ B (h›zl›)

Mekanizmas› yukar›da verilen tepkime içinn,

I. Toplu tepkime;

2A + B ⎯→ D dir.

II. Ara ürün C’dir.

II. Katalizör B’dir.




ÇÖZÜM

ÖRNEK

2A(g) + B(g) ⎯→ 2C(g)

tepkimesi için belli bir s›cakl›kta yap›lan deneylerden

afla¤›daki sonuçlar al›nm›flt›r.Bafllang›ç h›z›

Deney [A] [B] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,01 6.10–3

2 0,2 0,01 1,2.10–2

3 0,2 0,02 2,4.10–2

Buna göre,

I. Mekanizmas› en az iki basamakl›d›r.

II. H›z denklemi k[A][B]’dir.

III. H›z sabiti k = 6’d›r.


A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve IID) II ve III E) I, II ve III


87

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

ÖRNEK

Potansiyel enerji de¤iflimi grafikteki gibi olan

tepkime için,I. Tepkime ekzotermiktir.II. Tepkime iki basamakl›d›r.III. Katalizör kullan›l›rsa I. ad›m›n aktifleflme

enerjisini düflürür.yarg›lar›ndan hangileri ddo¤rudur?

A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve IIID) II ve III E) I, II ve III

ÇÖZÜM

ÖRNEK

2X(g) + 3Y(g) ⎯→ 2Z(g)tepkimesinin h›z ba¤›nt›s›n› belirlemek için sabit s›cak-l›kta farkl› deriflimlerle yap›lan deneylerin sonuçlar›;

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,04 2

2 0,2 0,01 4

3 0,4 0,01 16

oldu¤una göre,I. Tepkimenin h›z ba¤›nt›s›

k[X]2[Y]1/2 dir.II. Tepkime mekanizmas› en az iki basamakl›d›r.III. [X] = 0,2M, [Y] = 0,04M oldu¤unda tepkime h›z›

8 mol/l.s olur.yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur?


ÇÖZÜM

P.E(kkal)

T.K

907560453015

ES

EN

YAY

INLA

RI

88

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. 3X(g) + 2Y(g) + Z(g) ⎯→ 2L(g) + T(g)

fleklindeki gaz tepkimesinde mekanizmay› belir-

lemek için yap›lan deneyler ve tepkimenin h›zlar›

afla¤›daki gibidir.

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] [Z] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,2 0,1 0,01 2.10–8

2 0,2 0,2 0,01 8.10–8

3 0,1 0,1 0,01 1.10–8

4 0,1 0,1 0,02 1.10–8

Buna göre, tepkime mekanizmas›n›n en yavafl

ad›m› nedir?

A) 2Y + X + Z ⎯→ B) 2X + Z ⎯→

C) 2Y + X ⎯→ D) 2Y + 2X + Z ⎯→

E) 2Y + X + 2Z ⎯→

ÇÖZÜM

2. 2H2(g) + 2NO(g) ⎯→ N2(g) + 2H2O(g)

tepkimesinin h›z denklemi;

r = k[NO]2[H2]fleklinde oldu¤una göre, sabit s›cakl›kta tepki-me kab›n›n hacim 1/3’üne kadar s›k›flt›r›ld›-¤›nda tepkime h›z› bundan nass›l etkilenir?

A) 3 kat›na ç›kar. B) 1/3’üne iner.C) 9 kat›na ç›kar. D) De¤iflmez.E) 27 kat›na ç›kar.

ÇÖZÜM

3. 2X(g) + 3Y(g) ⎯→ X2Y3(g)tepkimesi için belli bir s›cakl›kta farkl› deriflimlerledeneyler yap›larak afla¤›daki veriler elde ediliyor.

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,1 1.10–4

2 0,2 0,2 4.10–4

3 0,4 0,2 4.10–4

Buna göre, tepkimenin h›z sabiti afla¤›dakiler-den hangisidir?A) 0,001 B) 0,01 C) 0,03D) 0,04 E) 0,05

ÇÖZÜM



89

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

4. NO(g) + 1/2O2(g) ⎯→ NO2(g)

SO2(g) + NO2(g) ⎯→ SO3(g) + NO(g)

fleklinde mekanizma ad›mlar› verilen tep-

kimede ara ürün ve katalizör afla¤›dakilerden

hangisidir?

Ara ürün Katalizör⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯

A) NO2 SO2

B) NO SO3

C) NO2 NO

D) SO2 NO

E) NO NO2

ÇÖZÜM

5. CO(g) + NO2(g) ⎯→ CO2(g) + NO(g)

Tepkimesi için ileri aktifleflme enerjisi 32 kkal’dir.

Tepkimenin geri aktifleflme enerjisi ise 85 kkal’dir.

0,1 mol NO oluflumu s›ras›nda ›s› de¤iflimi

kaç kkal’dir?

A) 11,7 B) –10,6 C) +10,6

D) –5,3 E) +5,3

ÇÖZÜM

6. Mg(k) + 2HCl(aq) ⎯→ MgCl2(aq) + H2(g)

tepkimesinde NK’da 4,48 litre H2 gaz› 40 saniye-

de elde edildi¤ine göre, HCl’nin harcanma h›z›

kaç mol/s’dir?

A) 10–1 B) 2.10–1 C) 4.10–1

D) 5.10–2 E) 1.10–2

ÇÖZÜM

7. 2X(g) + 3Y(g) ⎯→ Z(g)

tepkimesi için yap›lan deney sonuçlar› afla¤›daki

gibidir.

Tepkime h›z›Deney [X] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,01 0,01 1.10–4

2 0,02 0,02 8.10–4

3 0,01 0,02 4.10–4

Bu sonuçlara göre, tepkimenin h›z sabitinin

say›sal de¤eri nedir?

A) 100 B) 50 C) 10 D) 0,1 E) 0,01

ÇÖZÜM


ES

EN

YAY

INLA

RI

90

ES

EN

YAY

INLA

RI

8. I. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g)

II. S(k) + O2(g) ⎯→ SO2(g)

III. H2(g) + 1/2 O2(g) ⎯→ H2O(g)

Yukar›daki tepkimelerden hangilerinin h›z› ba-

s›nç de¤iflimi ile ölçülemez?



ÇÖZÜM

9. A(g) + 2B(g) ⎯→ 3C(g)

tepkimesi tek basamakta oluflmaktad›r. Bu tepki-

menin t °C’deki h›z› 2.10–4 mol/l.s’dir.

Ayn› s›cakl›kta B ve C’nin tepkime h›zlar› ne

olur?

rB rC⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

A) 2.10–3 4.10–4

B) 4.10–4 4.10–4

C) 4.10–4 6.10–4

D) 6.10–4 6.10–4

E) 6.10–4 4.10–4

ÇÖZÜM

10. X(k) + YZ2(g) ⎯→ XZ2(g) + 1/2Y2(g)

Yukar›daki tepkimenin ileri aktifleflme enerjisi 25,

geri aktifleflme enerjisi 60 kkal’dir.

YZ2’nin molar oluflma ›s›s› 12 kkal ise XZ2’nin

molar oluflma ›s›s› kaç kkal’dir?

A) –23 B) 23 C) 47 D) –46 E) –35

ÇÖZÜM

11. XO2(g) ⎯→ XO(g) + 1/2O2(g)

tepkimesinde XO2’nin deriflimi 600 saniyede

0,05 molardan 0,04 molara düfltü¤üne göre,

O2 gaz›n›n oluflma h›z› kaç mol/l. dak’d›r?

A) 1.10–3 B) 5.10–3 C) 1.10–4

D) 5.10–4 E) 2.10–4

ÇÖZÜM


91

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

12. Tepkime denklemi H›z denklemi

I. A2 + 2B2 ⎯→ 2AB2 r = k[A2][B2]

II. 2A2 + C2 ⎯→ 2A2C r = k[A2]2

III. A2 + D2 ⎯→ 2AD r = k[A2][D2]

H›z denklemleri verilen yukar›daki tepkimeler-

den hangileri kesinlikle çok basamakl›d›r?



ÇÖZÜM

13. 3A(g) + 2B(g) + C(g) ⎯→ 2D(g) + E(g)

tepkimesinde, tepkime mekanizmas›ndaki yavafl

ad›m denklemini belirlemek için yap›lan deneyle-

rin sonuçlar› afla¤›da verilmifltir.

Tepkime h›z›

Deney [A] [B] [C] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,1 0,1 4.10–3

2 0,1 0,2 0,1 8.10–3

3 0,2 0,2 0,1 3,2.10–2

4 0,2 0,1 0,4 1,6.10–2

Buna göre tepkimenin h›z sabiti kaçt›r?

A) 2 B) 4 C) 2.102 D) 4.102 E) 8.10–2

ÇÖZÜM

14. A(g) + 3B(g) ⎯→ C(g) + D(g)

tepkime mekanizmas›,

A + 2B ⎯→ C (Yavafl)

C + B ⎯→ D + E (H›zl›)

fleklinde oldu¤una göre, tepkime kab›n›n hacmi

yar›ya düflürüldü¤ünde tepkime h›z› nas›l de-

¤iflir?

A) ’e düfler B) ’e düfler.

C) 4 kat›na ç›kar D) 8 kat›na ç›kar.

E) 16 kat›na ç›kar.

ÇÖZÜM

148

1

ES

EN

YAY

INLA

RI

92

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. 2XY(g) + 3Y(g) ⎯→ 2Z(g)

tepkimesi için afla¤›daki deneyler yap›lm›flt›r.

Tepkime h›z›

Deney [XY] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,2 0,1 4.10–4

2 0,2 0,05 1.10–4

3 0,4 0,1 8.10–4

Buna göre,

a) H›z denklemi nedir?

b) XY’nin deriflimi 2 kat›na ç›kar›l›rsa tepkime h›-

z› nas›l de¤iflir?

c) Kab›n hacmi yar›ya indirilirse tepkime h›z› na-

s›l etkilenir?

2. 2XY2(g) + Z2(g) ⎯→ 2XY2Z(g)

Tepkimesi için sabit s›cakl›kta yap›lan deney so-

nuçlar› afla¤›da verilmifltir.

Tepkime h›z›

Deney [XY2] [Z2] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,02 0,01 4.10–3

2 0,02 0,02 8.10–3

3 0,06 0,04 4,8.10–2

Buna göre,


b) |XY2] = 0,4M, [Z2] = 0,01M iken XY2Z’nin olufl-

ma h›z› kaç mol/l.s olur?

3. 2A(g) + 3B(g) + C(g) ⎯→ 3D(g) + E(g)

Tepkimesinin h›z ile ilgili afla¤›daki bilgiler verili-

yor.

• A ve B deriflimleri sabitken C deriflimi 2 kat›-

na ç›kar›ld›¤›nda h›z 2 kat›na ç›k›yor.

• A deriflimi sabitken B ve C deriflimleri 3’er ka-

t›na ç›kar›ld›¤›nda h›z 3 kat›na ç›k›yor.

• B deriflimi sabitken A ve C deriflimleri 2’fler

kat›na ç›kar›ld›¤›nda h›z 8 kat›na ç›k›yor.

Buna göre,


b) Tepkimenin derecesi nedir?

4. 3X(g) + Y(g) + 2Z(g) ⎯→ T(g) + 2L(g)

tepkimesi için sabit s›cakl›kta farkl› deriflimlerle

yap›lan deneylerin sonuçlar› afla¤›da verilmifltir.

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] [Z] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,001 0,1 0,02 1,2.10–4

2 0,002 0,1 0,02 2,4.10–4

3 0,004 0,2 0,02 19,2.10–4

4 0,006 0,1 0,06 7,2.10–4

Buna göre,

a) Tepkime h›z›n›n denklemi nedir?

b) Tepkimenin h›z sabiti kaçt›r?



93

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. X(g) + 3Y(g) + 2Z(g) ⎯→ T(g) + 2L(g)

tepkimesi için sabit s›cakl›kta yap›lan deneylerin

sonuçlar› afla¤›da verilmifltir.

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] [Z] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,1 0,1 0,1

2 0,2 0,2 0,4 1,6

3 0,4 0,3 0,2 1,8

Buna göre,

a) Tepkimenin h›z denklemi nedir?


6. 2X2(g) + Y2(g) ⎯→ 2X2Y(g)

tepkimesinin h›z ba¤›nt›s› k[X2][Y2] dir. Yavafl

ad›mda oluflan ürün XY(g) oldu¤una göre,

a) Tepkimenin yavafl ad›m denklemi nedir?

b) Tepkime mekanizmas› nedir?

7. H2O2 + I– ⎯→ H2O + IO– (Yavafl)

IO– + H3O+ ⎯→ HIO + H2O (H›zl›)

HIO + H3O+ + I– ⎯→ 2H2O + I2 (H›zl›)

Mekanizmas›ndaki ad›mlar›n denklemleri yu-

kar›da verilen tepkime için,

a) Tepkime denklemi nedir?

b) Tepkimenin h›z denklemi nedir?

c) Maddelerden hangileri ara üründür?

8. Potansiyel

enerji-tepkime

koordinat› de-

¤iflimi grafikte

verilen tepki-

me için,

a) Tepkimenin mekanizmas› kaç basamakl›d›r?

b) Tepkimenin h›z›n› belirleyen basamak hangisi-

dir?

c) Tepkime ›s›s› kaç kkal’d›r?

9.

Bir tepkimenin potansiyel enerji tepkimesine ko-

ordinat› grafi¤i veriliyor. Buna göre,

a) Tepkime mekanizmas›ndaki yavafl ad›m han-

gisidir?

b) Tepkime h›z›n› belirleyen basama¤›n, aktiflefl-

me enerjisi kaç kkal’dir?

c) Ad›mlar›n h›zlar› aras›ndaki iliflki nedir?

10. 3X(g) + Y(g) → 2Z(g)

tepkimesinin h›z ba¤›nt›s›n› belirlemek için yap›lan

deneylerin sonuçlar› afla¤›daki gibidir.

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,2 0,12

2 0,2 0,2 0,24

3 0,4 0,4 0,96

Buna göre,

a) Tepkime mekanizmas›ndaki yavafl ad›m denk-

lemi nedir?


TK

PE(kkal)

1481221068876583820

PE(kkal)

TK

gfedcba


ES

EN

YAY

INLA

RI

94

ES

EN

YAY

INLA

RI

C. REAKS‹YON HIZINA ETK‹ EDEN FAKTÖRLER

Tepkime h›z›na etki eden faktörler flunlard›r;

1. Maddenin türü

2. Deriflim

3. S›cakl›k

4. Katalizör

5. Temas yüzeyi

1. Tepkimeye Giren Maddelerin Türü

Deneyler tepkime h›z›n›n, tepkimeye giren mad-

delerin özellikleri ile ilgili oldu¤unu göstermektedir.

Bir kimyasal tepkimede ba¤lar k›r›l›r ve yeniden

ba¤lar oluflur. K›r›lan ba¤lar›n az ya da çok olmas›

tepkime h›z›n› belirler. Çarp›flmas› gereken molekül

say›s› artt›kça (tepkimeye giren bilefliklerin katsay›la-

r› toplam›) k›r›lmas› gereken ba¤ say›s› artar. Bu tür

tepkimelerin h›z› daha düflük olur.

★ Ba¤ düzeninde de¤ifliklik gerektirmeyen tepki-

meler, ba¤ düzeni gerektiren tepkimelerden daha h›z-

l› yürür.

I. Ba+2 + SO4–2 ⎯→ BaSO4(k)

II. 2NO(g) + O2(g) ⎯→ 2NO2(g)

Yukar›da verilen tepkimelerin h›zlar› karfl›laflt›r›-

l›rsa r1 > r2 olur. I. de ba¤ düzeni de¤iflmiyor. Böyle bir

karfl›laflt›rma yapmak için çarp›flmas› gereken tane-

cik say›s› eflit veya yak›n olmal›d›r.

I. MnO4–+ 5Fe+2+8H+ ⎯→ 5Fe+3+ Mn+2+ 4H2O

II. Ba+2 + SO4–2 ⎯→ BaSO4


l›rsa r2 > r1 olur. I. de girenlerin mol say›lar›n›n fazla

olmas› l. tepkimenin II. tepkimeye göre daha yavafl ol-

mas›n› sa¤lamaktad›r.

★ Ayn› say›da iyonlar›n çarp›flmas› ile oluflan

tepkimelerden z›t yüklü basit iyonlar aras›ndaki tepki-

meler yükleri ayn› olan basit iyonlar aras›ndaki tepki-

melerden h›zl›d›r.

I. Ag+ + Cl– ⎯→ AgCl(k)

II. Cr+2 + Fe+3 ⎯→ Cr+3 + Fe+2


l›rsa, r1 > r2 olur.

★ Çok say›da kimyasal ba¤lar›n kopmas› ve ye-

ni ba¤lar›n oluflmas›n› gerektiren tepkimelerin h›zlar›,

daha az say›da kimyasal ba¤›n kopmas›n› gerektiren

tepkimelerin h›zlar›ndan daha yavafl olur.

I. C2H5OH(s) + 3O2(g) ⎯→ 2CO2(g) + 3H2O(g)

II. 2CO(g) + O2(g) ⎯→ 2CO2(g)

III. H2(g) + Cl2(g) ⎯→ 2HCl(aq)


l›rsa r1 < r2 < r3 olur.

ÖRNEK

I. 2SO3(g) ⎯→ SO2(g) + O2(g)

II. Ag+(aq) + Cl–(aq) ⎯→ AgCl(k)

III. C3H7OH(s) + 9/2O2(g) ⎯→ 3CO2(g) + 4H2O(g)

Tepkimelerinin oda koflullar›ndaki h›zlar› aras›nda

nas›l bir iliflki vard›r?

A) I > II > III B) II > I > III C) I > III > II

D) II > III > I E) III > I > II

ÇÖZÜM


95

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

2. S›cakl›k Etkisi

S›cakl›k art›r›ld›¤›nda;

a) Taneciklerin ortalama kinetik enerjisi artar.

Aktifleflme enerjisi olarak adland›r›lan baraj enerjisini

aflan, tanecik say›s› artar. Enerjisi tepkime için yeter-

li olan bu moleküllerin çarp›flmas› tepkimenin h›zlan-

mas›na neden olur.

b) Taneciklerin ortalama kinetik enerjisi artt›¤›

için, moleküllerin ortalama h›z› artar. Taneciklerin

ortalama h›z› artt›¤› için de birim zamanda çarp›flan

tanecik say›s› artar.

Enerjisi yeterli (etkin) taneciklerin çarp›flma saya-

s› artt›¤› için tepkime h›z› artar.

Bu grafikte görüldü¤ü gibi T2’de Ea enerjisini

aflan molekül say›s› daha fazlad›r. T3’de ise en fazla-

d›r. Bundan dolay› r1 < r2 < r3’tür.

Bütün tepkimelerin h›z› s›cakl›¤›n art›r›lmas› hâ-

linde artar. Endotermik veya ekzotermik tüm tepkime-

lerin h›z›, s›cakl›¤›n art›r›lmas› hâlinde artar.

Bir tepkimede s›cakl›k art›r›ld›¤›nda;

1. Moleküllerin ortalama kinetik enerjisi artar.

2. Moleküllerin ortalama h›z› artar.

3. Birim zamanda çarp›flan molekül say›s› artar.

4. Tepkimenin mekanizmas› de¤iflmez.

5. Ea de¤iflmez.

6. H›z sabiti k’n›n de¤eri artar.

Tepkimeler, s›cakl›k yükseldikçe daha h›zl› ger-

çekleflir. S›cakl›¤›n oda s›cakl›¤›ndan 10°C lik bir yük-

selifli, çözeltideki organik maddelerin tepkime h›zlar›-

n› genellikle iki kat›na ç›kar›r. Günlük hayattaki uygu-

lamas› yemek piflirmedir.

ÖRNEK

Ayn› ortamda gerçekleflen üç farkl› tepkimenin tane-

cik say›s›-kinetik enerji de¤iflimlerine ait grafikleri ve-

riliyor.

Buna göre, tepkimelerin h›zlar› aras›ndaki iliflki

nedir?

A) I < II < III B) I < III < II C) II < I < III

D) II < III < I E) III < I < II

ÇÖZZÜM

3. Deriflim Etkisi

Bir tepkimenin herhangi bir aflamas› için;

h›z ifadesi geçerlidir. Burada k, orant› sabitidir. Bueflitlik bir h›z ifadesi örne¤i olup, tepkimede yer alanmaddelerin, o andaki, deriflimlerine dayal› olarak tep-kime h›z›n› ifade eder. Her tepkimenin kendine özgübir h›z ifadesi ve h›z sabiti vard›r. H›z sabiti (k), tepki-meye girenlerin derifliminden ba¤›ms›z, fakat s›cakl›-¤a ba¤l›d›r. Deriflim, birim hacimdeki madde miktar›-d›r. Deriflim art›r›l›rsa, birim hacimdeki tanecik say›s›artar. Enerji yeterliyse, birim hacimdeki tanecik say›-s›n›n artmas› tepkimeyi h›zland›r›r. Birim hacimdekitanecik say›s› art›nca, birim zamandaki çarp›flma sa-y›s› artar. En az ikili çarp›flma gerektiren tepkimeler-de maddelerden birinin ortama ilave edilmesiyle deri-flimin art›r›lmas› tepkimeyi h›zland›r›r, ancak oluflacakürün miktar›n› de¤ifltirmez.

H2(g) + 1/2O2(g) ⎯→ H2O(s)

tepkimesinde, ortama afl›r› miktarda O2 ilave edilme-si tepkimenin h›z›n› art›r›r, ancak oluflacak su miktar›-n› etkilemez. Bir tepkimede, tepkimeye girenlerin mik-

H›z = k.deriflim

tanecik say›s›

KEI

tanecik say›s›

KEII

tanecik say›s›

KEIII

Ea Ea Ea

Eataneciksay›s›

KE(kkal)

T1T2

T3


ES

EN

YAY

INLA

RI

96

ES

EN

YAY

INLA

RI

tar› ayn› anda art›r›l›rsa tepkime h›z› artar ve olufla-cak ürün miktar› da artar.

H2(g) + 1/2O2(g) ⎯→ H2O(s)

tepkimesinde, ayn› anda ortama H2 ve O2 ilave edile-rek maddelerin deriflimi art›r›l›rsa tepkime h›z› ve olu-flacak su miktar› artar.

Bir tepkimede deriflimi art›rmak;★ Birim hacimdeki tanecik say›s›n› art›r›r.★ Birim zamandaki çarp›flma say›s›n› art›r›r.★ Tepkimenin h›z›n› art›r›r.★ Tepkimenin mekanizmas›n› de¤ifltirmez.★ ΔH ve Ea’lerini de¤ifltirmez.★ Tepkimelerin h›z sabitini de¤ifltirmez.

ÖRNEK

Zn(k) + 2H+(aq) ⎯→ Zn+2

(aq) + H2(g) + Is›

tepkimesinin h›z›,I. H+ iyonlar› deriflimini art›rmak,II. S›cakl›¤› yükseltmek,II. Ortama saf su ilave etmek

ifllemlerinden hangilerinin yap›lmas›yla artar?


ÇÖZÜM

Deriflim nas›l art›r›labilir?★ Gazlar›n deriflimini art›rmak için,a) Ortama gaz ilave etmeb) Hacimi azaltma (bas›nc› art›rma)ifllemleri uygulanabilir.★ Çözelti ortam›ndaki maddelerin deriflimini art›r-

mak için,a) Ortama madde ilave etmeb) Su buharlaflt›rmaifllemleri uygulanabilir.

ÖRNEK

Fe+3(aq)+ 3NH3(aq)+ 3H2O(s) → Fe(OH)3(k) + 3NH+

4(aq)

Di¤er koflullar›n de¤iflmedi¤i varsay›l›rsa afla¤›-

dakilerden hangisi yukar›daki tepkimenin h›z›n›

artt›rmaz?

A) Ortama NH3(g) eklemek

B) Ortama H2O(s) eklemek

C) Ortama Fe2(SO4)3(k) eklemek

D) Ortama FeCl3(k) eklemek

E) S›cakl›¤› art›rmak

ÇÖZÜM

4. Temas Yüzeyinin Etkisi

Kat›-s›v›, kat›-gaz, s›v›-gaz gibi heterojen tepki-

melerde h›z›, tepkimedeki maddelerin temas yüzeyi

art›r›larak veya azalt›larak de¤ifltirilebilir.

Tepkimeye giren maddelerin hepsi ayn› fazda ise

homojen tepkime (denge) denir.

Tepkimeye giren maddelerin fazlar› farkl› ise he-

terojen tepkime (denge) denir.

Temas yüzeyinin etkisinden bahsedebilmek için,

heterojen tepkime olmas› gerekir.

Odun yak›l›rken küçük parçalar veya talafl hâline

getirilebilir. Bu durumda oksijen ile temas yüzeyleri

artar. Tepkime (yanma) h›z› artar.

Temas (de¤me) yüzeyi art›r›l›rsa, birim zamanda-

ki çarp›flma say›s› artar. Bundan dolay› tepkime h›z›

artar.

Zn(k) + 2HCl(aq) ⎯→ ZnCl2(aq) + H2(g)

tepkimesinde çinko parçalar›n›n yüzeylerini genifllete-

cek flekilde levha haline getirilmesi, parçalara ayr›l-

mas› veya toz haline getirilmesi tepkimenin h›z›n› ar-

t›r›r.


97

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÖRNEK

Mg(k) + 1/2O2(g) ⎯→ MgO(k) + Is›

tepkimesinin h›z›n› art›rmak için,I. Mg kat›s›n›n toz haline getirilmesi,II. Ortama saf O2 gaz› ilave edilmesi,III. S›cakl›¤›n art›r›lmas›ifllemlerinden hangilerinin yap›lmas› do¤ru olur?


ÇÖZÜM

5. Katalizörün Etkisi

Tepkime ortam›na kat›l›nca tepkimeye kat›laraktepkimenin h›z›n› art›ran ve tepkimeden de¤iflmedenç›kan maddelere katalizör denir.

Bir tepkimede katalizör kullan›l›rsa, katalizör, tep-kimeyi aktifleflme enerjisi daha küçük olan farkl› birmekanizma üzerinde yürütür. Aktifleflme enerjisi kü-çülünce, bu enerji seviyesini aflan tanecik say›s› artar.Sonuç olarak tepkimenin h›z› artar.

Tanecik say›s› kinetik enerji da¤›l›m› verilen tep-kimenin aktifleflme enerjisi E1’dir. Katalizör kullan›l›n-ca tepkimenin aktifleflme enerjisi E2 olur. Aktifleflmeenerjisinin E2 durumuna düflmesi, bu seviyeyi aflantanecik say›s›n› art›r›r. Enerjisi yeterli tanecik say›s›art›nca tepkime h›z› da artar.

★ Katalizör, bir tepkimenin bafllamas› ve yürü-

mesi için zorunlu de¤ildir.

★ Katalizör, bir tepkimenin entalpisini (ΔH) de-

¤ifltirmez.

Potansiyel enerji-tepkime koordinat› grafi¤i veri-

len tepkimenin aktifleflme enerjisi E1, tepkimenin ›s›s›

ΔH’t›r. Katalizör kullan›nca aktifleflme enerjisi E2 dü-

zeyine düflüyor. Ancak, ΔH de¤iflmiyor.

★ Katalizör, tepkimenin sonucunu de¤ifltirmez.

Oluflan maddenin türü ve miktar› de¤iflmez. Sadece

oluflum zaman› k›sal›r.

★ Katalizör, tepkimenin mekanizmas›n› de¤iflti-

rir. Yeni ad›mlar ekleyebilir.

2SO2(g) + O2(g) ⎯→ SO3(g)

tepkimesinde katalizör olarak NO kullan›l›rsa,

2NO(g) + O2(g) ⎯→ 2NO2(g)

2NO2(g) + 2SO2(g) ⎯→ 2NO(g) + 2SO3(g)

Mekanizmas› oluflur. Bu mekanizmada NO2 ara

üründür.

★ Katalizör, tepkimenin h›z sabitini de¤ifltirir.

★ Katalizör, tepkimenin yönünü de¤ifltirmez.

★ Çince’de katalizör için, “çöp çatan” anlam›na

gelen bir ifade kullan›lmaktad›r. Bu ifade katalizörü ol-

dukça iyi tan›mlamaktad›r. Bu durumu en iyi aç›kla-

yan 1990 y›l›n›n ÖYS sorusunu örnek verelim.

ÖRNEK

Katalizör ile ilgili afla¤›daki ifadelerden hangisi

yanl›flt›r?

A) Tepkime h›z›n› art›r›r.

B) Tepkime sonunda miktar› de¤iflmez.

C) Tepkimeyi bafllatmak için gereklidir.

D) Her tepkimenin özel katalizörü vard›r.

E) Tepkime ›s›s›n› etkilemez.

ÇÖZÜM

ΔH

PE(kkal)

TK

E1

E2

KE

E1E2

tanecik say›s›

98

ENZ‹MLER

Canl› hücreler, her biri hayat için gerekli olan binlerce çeflit katalizörlerden bir ço¤u enzim diye adland›r›lan

büyük proteinlerdir. Enzimler özel katalitik etkinlik gösterirler. Daha önceden de bahsedildi¤i gibi enzimler yüksek

molekül a¤›rl›¤›na sahip proteinlerdir. Örne¤in sütün sindirilmesinde, laktoz ad› verilen süt flekeri laktaz enzimi

yard›m›yla daha basit flekerler olan glukoz ve glaktoza parçalan›r.

Laktoz (süt flekeri) glukoz + glaktoz

Enzimler, kataliz yapan biyomoleküllerdir. Enzim tepkimelerinde, bu sürece giren moleküllere substrat denir ve

enzim bunlar› farkl› moleküllere, ürünlere dönüfltürür. Biyokimyac›lar enzim etkinli¤ini kilit – anahtar modeli ile

aç›klar. Bu modelde substrat ad› verilen tepkimeye giren madde, enziminin etkin merkezi denen bir bölgesinde en-

zime ba¤lan›r ve bir kompleks oluflur. Bu kompleksin bozulmas› sonucunda ürün meydana gelir ve enzim yeniden

serbest kal›r. Bir canl› hücredeki tepkimelerin hemen hemen tamam› yeterince h›zl› olabilmek için enzime gerek

duyar. Enzimler substratlar› için son derece seçici olduklar› ve pek çok olas› tepkimeden sadece bir kaç›n›

h›zland›rd›klar›ndan dolay›, bir hücredeki enzimlerin kümesi o hücrede hangi metabolik yollar›n bulundu¤unu be-

lirler.

Enzimlerin etkinli¤i baflka moleküller taraf›ndan etkilenebilir. ‹nhibitörler enzim aktivitesini azaltan moleküller,

aktivatörler ise enzim aktivitesini art›ran moleküllerdir. Etkinlik ayr›ca s›cakl›k, kimyasal ortam ve substrat deriflimi

taraf›ndan etkilenir. Baz› enzimler endüstriyel amaçl› kullan›l›rlar, örne¤in antibiyotik sentezinde. Baz› ev ürün-

lerinde biyokimyasal tepkimeleri h›zland›rmak için enzimler kullan›l›r. Örne¤in, çamafl›r tozunda bulunan enzimler

lekelerdeki protein ve ya¤lar› parçalar.

Enzimler, biyolojik katalizörler olup substrat moleküllerin yap›s›n› de¤ifltirerek reaksiyonun ilerlemesini sa¤lar-

lar. Enzimler biyokimyasal tepkimelerin h›zlar›n› 106 – 1018 mertebesinde art›r›rlar. Ayr›ca bir enzim yaln›zca tek

bir moleküle karfl› etkindir. Bu molekül daha önce substrat olarak adland›r›lm›flt›. Canl› bir sistemde ortalama 3000

farkl› enzim oldu¤u tahmin edilmektedir. Her enzim bir substrat› ürüne çeviren özel bir tepkimeyi katalizler. Enzim

katalizi genellikle homojendir. Substrat ve enzim ayn› sulu çözeltide yer al›r.

Bir enzim, bir veya daha fazla etkin uç içeren özgün ve büyük protein molekülüdür. Substrat bu uçlarla etkileflir.

Enzim molekülleri esnek bir yap›ya sahiptir ve çok çeflitli substratlar› çevrelemek üzere flekillerini de¤ifltirebilirler.

laktaz

Substrat+

Enzim Enzim – substratkompleksi

Enzim

ürünler+

99

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Ca(k) + 2H+(aq) ⎯→ Ca+2

(aq) + H2(g)

tepkimenin h›z›n› art›rmak için,

I. Ca kat›s›n›n toz haline getirilmesi

II. H+ derifliminin art›r›lmas›

III. S›cakl›¤›n yükseltilmesi


olur?

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve III


ÇÖZÜM

2. I. Cu+ + I– ⎯→ CuI(k)

II. IO–3 + 5I– + 6H+ ⎯→ 3I2 + 3H2O

III. Fe+2 + Ce+4 ⎯→ Fe+3 + Ce+3

iyonlar aras›ndaki oluflan yukar›daki tepkime-

lerin h›zlar› aras›ndaki iliflki nedir?

A) I > II > III B) I > III > II C) II > III > I

D) II > I > III E) III > I > II

ÇÖZÜM

3. Gazz faz›nda bir tepkimenin h›z›;

I. Ortama katalizör ekleme,

II. S›cakl›¤›n art›r›lmas›,

III. Bas›nc›n azalt›lmas›

ifllemlerinden hangileri uyguland›¤›nda artar?



ÇÖZÜM

4. Ayn› kütlede de¤iflik yü-

zeyli Al parçalar› eflit ha-

cimde HCl çözeltilerine

ayr› ayr› konularak tepki-

meler oluflturuluyor.

Tepkime denklemi;

Al(k) + 3HCl(aq) ⎯→ AlCl3(aq) + 3/2 H2(g)

fleklindedir. Tam verimle gerçekleflen tepkimeler-

de elde edilen H2 gaz›n›n haciminin zamanla de¤i-

flimi grafikteki gibidir.

S›cakl›k eflit oldu¤una göre,

I. 1. çözeltinin molar deriflimi 2. ve 3. çözeltinin-

kinden küçüktür.

II. 3. tepkimede toz Al, 2. tepkimede parçalar ha-

linde Al kullan›lm›fl olabilir.

III. 1. tepkimenin h›z›, 3. tepkimenin h›z›ndan bü-

yüktür.




H2 hacmi (l)

zaman

1

2

3



ES

EN

YAY

INLA

RI

100

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

5. Potansiyel enerji tep-

kime koordinat› de¤i-

flimi grafikte verilen

tepkimenin mekaniz-

mas›ndaki ad›mlar›n

denklemleri afla¤›da-

ki gibildir.

Birinci ad›m; X(g) + Y(g) ⎯→ 2Z(g)

‹kinci ad›m; Y(g) + 2T(g) ⎯→ 2L(g)

Buna göre;

I. Tepkimenin entalpisi ΔH = –20 kkal’dir.

II. Tepkimenin h›z denklemi,

k[Y][T]2 dir.

III. Net tepkime denklemi

X(g) + 2Y(g) ⎯→ 2Z(g) + 2L(g) d›r.




ÇÖZÜM

6. 2X(g) + 3Y(g) ⎯→ 3Z(g)

tepkimesinin mekanizmas›,

2X(g) + 2Y(g) ⎯→ L(g) + 2Z(g) (Yavafl)

L(g) + Y(g) ⎯→ Z(g) (H›zl›)

fleklindedir. Buna göre,

I. L ara üründür.

II. Tepkimenin h›z ba¤›nt›s›

k[X]2[Y]2 dir.

III. Hacim yar›ya düflürülürse tepkime h›z› 16 ka-

t›na ç›kar.




ÇÖZÜM

7.

Bir tepkimenin eflik enerjisi E1 dir. Bu tepkimede

katalizör kullan›ld›¤›nda eflik enerjisi E1 den E2

ye düflmektedir.

Buna göre katalizörlü tepkimede;

I. Ürün miktar›II. Tepkime mekanizmas›III. Girenlerin kinetik enerjisiözelliklerinden hangileri katalizörsüz tepki-meden farkl›d›r?



ÇÖZÜM

E2 E1KE

taneciksay›s›

PE(kkal)

T.K

6040200

–20–40


101

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

8. I. Ag+(aq) + CN–

(aq) ⎯→ AgCN(k)

II. Ba+2(aq) + SO–2

4(aq) ⎯→ BaSO4(k)

III. Ti+3 + 2Cu+ ⎯→ Ti+ + 2Cu+2

tepkimeleri, oda koflullar›nda h›zl›dan yavafla

do¤ru nas›l s›ralan›r?

A) I, II, III B) I, III, II C) II, III, I

D) II, I, III E) III, I, II

ÇÖZÜM

9. Bir tepkimenin h›z››na iliflkin;

I. Tepkime h›z› zamanla azal›r.

II. Aktifleflme enerjisi büyük olan tepkimeler da-

ha yavaflt›r.

III. S›cakl›k art›r›l›rsa, ekzotermik tepkimelerin

h›z› azal›r.

ifadelerden hangileri do¤rudur?



ÇÖZÜM

10. Bir tepkimede katalizör kullan›lmas›,,

I. Tepkimenin ›s›s›

II. Tepkimenin h›z›

III. Aktifleflme enerjisi

özelliklerinden hangilerini de¤ifltirmez?



ÇÖZÜM

11. Zn(k) + 2NaOH(aq) ⎯→ Na2ZnO2(aq) + H2(g)

tepkimesinin h›z›n› art›rmak için;

I. NaOH çözeltisine su eklenmesi

II. Zn kat›s›n›n küçük parçalar halinde kullan›l-

mas›

III. NaOH çözeltisinin s›cakl›¤›n›n art›r›lmas›


olmaz?



ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

102

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Potansiyel enerji-

tepkime koordinat›

grafi¤i verilen tepki-

menin mekanizmas›

afla¤›da verilmifltirr.

1. Ad›m: X(k) + 2Y(g) ⎯→ T(g)

2. Ad›m: T(g) → Z(g) + L(g)

Buna göre;

a) Ara ürün hangisidir?

b) Tepkimenin h›z ba¤›nt›s› nedir?

c) Net tepkimenin h›z›n› belirleyen ad›m hangisi-

dir?

2. Cl2(g) ⎯→ Cl(g) + Cl(g)

N2O(g) + Cl(g) ⎯→ N2(g) + ClO(g)

2ClO(g) ⎯→ Cl2(g) + O2(g)

mekanizmas› yukar›da verilen tepkime için;

a) Tepkimede kullan›lan katalizör nedir?

b) Net tepkimenin denklemi nedir?

3. X2(g) + 3Y2(g) ⎯→ 2XY3(g)

Tepkimesi tek basamakta gerçekleflmektedir.

X2 ve Y2 gazlar› renkli XY3 gaz› ise renksizdir.

Bu tepkimenin h›z›;

I. Rengin aç›lmas›yla

II. Bas›nc›n düflmesiyle (hacim sabit)

III. Elektrik iletkenli¤inin azalmas›yla

de¤iflimlerinden hangilerinin izlenmesiyle öl-

çülebilir?

4. A2(g) ⎯→ 2A(g) (h›zl›)

A(g) + B2(g) ⎯→ AB2(g) (yavafl)

AB2 + A(g) ⎯→ 2AB(g) (h›zl›)

Bir tepkimenin mekanizmas›ndaki ad›mlar›n

denklemleri verilmifltir. Buna göre,

I. S›cakl›¤›n azalt›lmas›

II. B2 derifliminin azalt›lmas›

III. A2 derifliminin art›r›lmas›

IV. AB2 derifliminin art›r›lmas›

ifllemlerinden hangileri tepkimenin h›z›n› etki-

lemez?

5. 3A(g) + 2B(g) ⎯→ 2C(g)

tepkimesi için ayn› koflullarda farkl› deriflimlerle

yap›lan deneylerin sonuçlar› afla¤›daki gibidir.

Tepkime h›z›

Deney [A] [B] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,2 2.10–3

2 0,1 0,4 4.10–3

3 0,2 0,8 3,2.10–2

Buna göre,

a) Tepkimenin h›z sabiti nedir?

b) Tepkimenin h›z sabitinin birimi nedir?

6. 2A(g) + B(g) ⎯→ 2C(g)

tepkimesi için ayn› koflullarda farkl› deriflim-

lerle yap›lan deneylerin sonuçlar› afla¤›daki

gibidir?

Tepkime h›z›

Deney [A] [B] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,1 1,2.10–3

2 0,2 0,2 4,8.10–3

3 0,3 0,2 7,2.10–3

Buna göre,

a) Tepkimenin h›z ba¤›nt›s› nedir?


PE(kkal)

T.K

12



103

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

7. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g)

Tepkimesiyle H2’nin harcanma h›z› 0,6 mol/l.s’dir.

Buna göre, 10 saniye sonra normal koflullar-

da kaç litre NH3 gaz› oluflur?

8. C2H4(g) + 3O2(g) ⎯→ 2CO2(g) + 2H2O(s)

1 litrelik bir kapta verilen tepkimede O2’nin har-

canma h›z› 0,2 mol/l.s dir. Buna göre, 30 sani-

ye sonra yanma sonucu oluflan CO2 gaz› kaç

gramd›r?

(C = 12, O = 16)

9. Mg(k) + 2HCl(aq) ⎯→ MgCl2(aq) + H2(g)

tepkimesinde 4 dakikada NK’da 896 cm3 H2 gaz›

oluflmaktad›r. Bu tepkimenin h›z› kaç

mol/dak’d›r?

10. I. C2H4 + H2 ⎯→ C2H6

II. Ag+ + Cl– ⎯→ AgCl

III. C2H4 + 3O2 ⎯→ 2CO2 + 2H2O

Yukar›daki tepkimelerin ayn› koflullarda h›zla-

r›na göre büyükten küçü¤e do¤ru s›ralan›fl›

nas›l oluur?

II, I, III

11. Ag+(aq) + Br–(aq) ⎯→ AgBr(k)

tepkimesinin h›z›;

I. AgNO3(k) eklenmesi

II. Su eklenmesi

III. Katalizör kullan›lmas›

ifllemlerinden hangileri uygulan›rsa azal›r?

12. 3X(g) + 2Y(g) ⎯→ 3Z(g)

tepkimesinin yavafl ad›m denklemi

aX(g) + bY(g) ⎯→ Ürün

fleklindedir. Ayn› koflullarda farkl› deriflimlerle

yap›lan deney sonuçlar›;

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,01 0,1 2.10–3

2 0,04 0,1 4.10–3

3 0,16 0,2 16.10–3

oldu¤una göre,

a) a ve b say›lar› nedir?


13. 2X(g) + Y(g) ⎯→ 2Z(g)

tepkimesinin h›z denklemi k[X]2[Y] dir.

Sabit s›cakl›kta farkl› deriflimlerde yap›lan deney-

lerin sonuçlar› afla¤›daki gibidir.

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,4 0,2 8.10–4

2 0,2 0,2 2.10–4

3 0,1 0,4 ?

Buna göre, deney 3’te ölçülen h›z›n de¤eri ne

olmal›d›r?

14. X(g) + Y(g) ⎯→ Z(g)

tepkimesi için farkl› deriflimlerle yap›lan deneyle-

rin sonuçlar› afla¤›da verilmifltir.

Tepkime h›z›Deney [X] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,1 0,4

2 0,2 0,2 3,2

4 0,4 0,3 14,4

Buna göre,

a) Tepkimenin h›z denklemi nedir?

b) Tepkimenin derecesi nedir?

c) Tepkimenin h›z sabiti kaçt›r?

104

EfiLEfiT‹RMEAfla¤›da verilen kimyasal olaylarda, tepkime h›zlar›n›n ölçülmesinde yanda verilen yöntemlerden kullann›-labilecek olanlar› ilgili kutucuklara harfleri yazarak efllefltiriniz.

ETK‹NL‹K – 2

Yöntemler TEPK‹MELER

a) Gaz bas›nc›ndaki azalman›n ölçülmesi. 1. Ag+(aq) + Cl–(aq) → AgCl(k)

b) Elektrik iletkenli¤indeki artman›n ölçülmesi. 2. 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)

(s›cakl›k ve hacim sabit)

c) Renk de¤ifliminin ölçülmesi. 3. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) + ›s›

d) Hacim azalmas›n›n ölçülmesi. 4. Na2CO3(k) → 2Na+(aq) + CO–

3(aq)

e) Çökelme miktar›ndaki artman›n ölçülmesi. 5. H2O2(s) → H2O(s) + 1/2O2(g)

f) S›cakl›k art›fl›n›n ölçülmesi. 6. NO(g) + 1/2O2(g) → NO2(g)

renksiz renksiz kahverengi

g) pH de¤erindeki artman›n ölçülmesi. 7. Fe+3(aq) + 2SCN–

(aq) → Fe(SCN)+2(aq)

h) Gaz bas›nc›ndaki artman›n ölçülmesi. 8. 4NO2(g) + O2(g) → 2N2O5(g)

(S›cakl›k ve bas›nc› sabit)

i) pH de¤erindeki azalman›n ölçülmesi. 9. Zn(k) + 2H+(aq) → Zn+2

(aq) + H2(g)

j) Hacimdeki artman›n ölçülmesi. 10. 2NO2(g) + 25 kkal → 2NO(g) + O2(g)

k) Elektrik iletkenli¤indeki azalman›n ölçülmesi. 11. CO2(g) + H2O(s) → H+(aq) + HCO–

3(aq)

l) S›cakl›k azal›fl›n›n ölçülmesi. 12. 2HCl(aq) + CaCO3(k) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(s)

m) Çökelti miktar›ndaki azalman›n ölçülmesi. 13. NH3(g) → N2(g) + 3H2(g)

(Hacim ve s›cakl›k sabit)

KAVRAMLARI HATIRLAYALIMAfla¤›daki cümlelerin boflluklar›n› uygun kelimelerle doldurunuz.

ETK‹NL‹K – 3

1. Tepkime mekanizmas›nda, ara basamaklar›n birinde elde edilen bir madde, sonraki basamaklarda harcan›yor-

sa net tepkimede yer almaz. Bu tür maddelere …………… ad› verilir.

2. Bir kimyasal tepkime sonucunda ›s› aç›¤a ç›k›yorsa, bu tür tepkimelere …………… denir.

3. Bir tepkimenin bafllamas› için gerekli olan minimum enerjiye …………… denir.

4. Bir tepkimede belirli bir zaman aral›¤›nda oluflan deriflim de¤iflimine …………… denir.

5. Bir kimyasal tepkimenin olufltu¤u basit ad›mlar›n tümüne …………… denir.

6. Bir kimyasal tepkimede, tepkimeye giren, tepkime h›z›n› de¤ifltiren ve tepkime sonunda de¤iflikli¤e u¤rama-

dan ç›kan maddelere …………… denir.

7. Tepkimeye kat›lan ve oluflan maddelerin hepsi ayn› fazda ise bu tür tepkimelere …………… denir.

8. Enerjisi yeterli olan taneciklerin uygun bir geometride çarp›flmas› sonucunda ürün olufluyorsa, bu tür çarp›fl-

malara …………… denir.

9. Tepkimeye kat›lan ve oluflan maddelerin fiziksel halleri farkl› ise bu tür tepkimelere …………… denir.

10. Bir tepkimenin h›z denkleminde bulunan madde deriflimlerinin üslerinin toplam› …………… dir.

11. Mekanizmal› bir tepkimede tepkimenin h›z›n› belirleyen basamak …………… olarak adland›r›l›r.

12. Oluflurken çevreden ›s› alan tepkimelere …………… denir.

Endotermik tepkime

Aktifleflme enerjisi

Tepkime mekanizmas›

Homojen tepkime

Tepkime derecesi

Tepkime h›z›

Ara ürün

Etkin çarp›flma

Yavafl basamak

Ekzotermik tepkime

Katalizör

Heterojen tepkime

105

106

DO⁄RU VE YANLIfiLARI BEL‹RLEYEL‹MAfla¤›da verilen cümleler do¤ru ise yandaki kutucuklar› ✓, yanl›fl ise ✗ ile iflaretleyiniz.

ETK‹NL‹K – 4

■ 1. Tepkimelerinin h›zlar› ortamda meydana gelen renk, bas›nç, iletkenlik gibi fiziksel de¤iflimler ile izlenebilir.

■ 2. Bir tepkimede yer alan maddelerin harcanma veya oluflma h›zlar› daima birbirine eflittir.

■ 3. Tepkimelerin h›zlar› tepkimenin sonuna kadar sabit kal›r.

■ 4. Bir kimyasal tepkimenin h›z› birim zamanda meydana gelen etkin çarp›flma say›s› ile do¤ru orant›l›d›r.

■ 5. Enerjisi yeterli, uygun geometride meydana gelen ve ürünün oluflturmas› ile sonuçlanan çarp›flmalara et-

kin çarp›flma denir.

■ 6. Aktifleflme enerjisi büyük olan tepkimeler, küçük olan tepkimelere göre daha h›zl›d›r.

■ 7. Aktifleflmifl kompleks tepkime s›ras›nda oluflan düflük enerjili ve kararl› ana üründür.

■ 8. Z›t yüklü iyonlar›n oluflturdu¤u basit tepkimeler çok h›zl› gerçekleflir.

■ 9. S›cakl›k art›fl› taneciklerin h›z›n› enerjisini ve çarp›flma say›s›n› art›rmad›¤›ndan tepkime h›z› da artar.

■ 10. Yeterli enerjiye sahip tanecikler ürün oluflturabilmek için uygun geometri ile çarp›flma yapmal›d›r.

■ 11. Aktifleflmifl kompleks ürüne dönüflürken yeni ba¤lar oluflur.

■ 12. Aktifleflme enerjisi bafllang›ç için gerekli olan enerji oldu¤undan daima d›flardan verilir. Bu nedenle nega-

tif de¤erliklidir.

■ 13. Kimyasal tepkimelerde zamanla meydana gelen enerji de¤iflimi kinetik enerji diyagramlar› ile gösterilir.

■ 14. Tepkimelerin ›s›s› ileri ve geri aktifleflme enerjileri aras›ndaki farkt›r.

■ 15. ‹leri aktifleflme enerjisi geri aktifleflme enerjisinden büyük olan tepkimeler ekzotermiktir.

■ 16. Ekzotermik tepkimelerde maddelerin toplam enerjisinde azalma olur.

107

BULMACAETK‹NL‹K – 5

1 5 7

13

15

14

16

2

3

4

6

8

9 11

10

12

SSOLDAN SA⁄A

2. Bir tepkimenin bafllayabilmesi için gerekli olan mini-mum enerjiye denir.

4. Tepkimeye giren maddelere verilen ad.

6. Aktifleflme enerjisi bafllang›ç için gerekli olan mini-mum enerji oldu¤undan daima d›flar›dan al›n›r. Bunedenle …………… de¤erliklidir.

8. Bir kimyasal tepkimede al›nan enerji miktar› verilenenerji miktar›ndan fazla ise bu tür tepkimeye…………… denir.

10. Ekzotermik tepkimelerde tepkime ›s›s› ……………de¤erliklidir.

12. Bir kimyasal tepkime birden fazla basamaktan olu-fluyorsa, bu tepkimenin basamaklar halinde gösteril-mifl flekline tepkime …………… denir.

14. Kimyasal tepkimeler maddelerin birbirine de¤en yü-zeylerinde gerçekleflir. Bu yüzeylere …………… yü-zeyleri denir.

16. Tepkimelerde temas yüzeylerinin geniflletilmesi tep-kime h›z›n› art›r›r. …………… maddelerin toz halinegetirilmesi temas yüzeyini art›r›rsa tepkimeler h›z-lan›r.

YUKARIDAN AfiA⁄IYA

1. Bir tepkimede birim zamandaki deriflim de¤iflimine

…………… denir.

3. Bir tepkimenin mekanizmas›nda, ara basamaklar›n

birinde elde edilen bir madde, sonraki basamaklarda

harcan›yorsa bu tür maddelere …………… denir.

5. Tepkime h›z›, tepkime ile ilgili baz› ……………

……………in zamanla de¤iflimi gözlenerek ölçülebi-

lir.

7. ‹leri aktifleflme enerjisi geri aktifleflme enerjisinden

düflük olan tepkimeye …………… tepkime denir.

9. Tepkime mekanizmas›ndaki basamaklar›n toplan-

mas›ndan elde edilen tepkimeye …………… denir.

11. Yeterli enerjiye sahip tanecikler ürün oluflturabilmek

için uygun …………… ile çarp›flma yapmal›d›r.

13. Bir tepkimenin h›z denkleminde bulunan madde de-

riflimlerinin üslerinin toplam›na ………… denir.

15. Bir kimyasal tepkimede oluflan ›s› de¤iflimine

…………… denir. Bu de¤er ΔH ile gösterilir.

KİMYASAL REAKSİYONLARDA DENGEA) DENGE VE BELERLEYEN FAKTÖRLER

B) DENGENİN SINIFLANDIRILMASI

C) DENGE BAĞINTISI VE DENGE SABİTİ

Denge konusuna ozonla başlamalıyız. Ozon tabakası olmasa güneşten dünyamıza gelen enerji tüm hayatı yok etmeye yeter. Ozon tabakası bunu engellemektedir. Güneş ışınları ozon moleküllerini parçalamaktadır. Ancak bu moleküller sürekli yeniden oluşmaktadır.

2O3(g) m 3O2(g)

Yeniden oluşum sonucunda stratosferdeki ozon derişimi uzun vadede sabit kalmaktadır.

Bu yazma şeklinde kullanılan çift ok, tersinirlik özelliğini göstermektedir. Olay hem sağ taraf yönünde hem de sol taraf yönünde oluşur ve sonunda olay dengeye ulaşır. Yani her iki yöne giden olayların hızları eşit olur. Denge haline ulaşıldıktan sonra olayda gözle görünür hiç bir değişiklik olmaz.

Bir kabın içerisinde bulunan bir sıvının bütün moleküllerinin kinetik enerjileri eşit değildir. Sıvı molekülleri birbiriyle düzensiz çarpışırlar. Bu çarpışmanın sonucunda, serbest yüzeydeki moleküllerin enerjisi çok yükselmiş olanlar komşu moleküllerden koparak gaz fazına geçerler. Bu olaya buharlaşma denir. Kabın ağzı açık ise olay tek yönlü olacağı için kaptaki sıvı bitinceye kadar devam eder.

H2O(s) " H2O(g)

İçinde su bulunan bir kap ağzı açık olarak uzun süre bekletilirse, hepsinin buharlaştığı görülür. Ağzı kapalı bir kaptaki suyun hepsi buhar haline geçmez. Bir kaba su konulup ağzı kapatılırsa yüzeydeki yüksek enerjili su molekülleri gaz fazına geçer. Gaz fazına geçmiş su moleküllerinin bazıları çarpışmalar sonucu hızlanacak bazıları da yavaşlayacaktır. Yavaşlamış olanla suyun yüzeyine yaklaşınca, yüzeydeki moleküller tarafından çekilirler. Bu moleküller sıvı faza döner. Bu olaya yoğunlaşma denir. Zamanla buharlaşan moleküllerin sayısı ile yoğunlaşan moleküllerin sayısı eşit olur.

H2O(sıvı) m H2O(gaz)

Bu bir dinamik dengedir. Bu aşamadan sonra gözle görünür hiç bir değişiklik olmaz.

3. BÖLÜM


109

ES

EN

YAY

INLA

RI

Bir tepkimenin denge tepkimesi olarak ifllem gör-

mesi için tersinir tepkime olmas› gerekir.

Bu yaz›l›fl flekli bir tersinir tepkimeyi ifade etmek-tedir. A ile B birleflerek C ve D maddelerini oluflturdu-¤u andan itibaren C ile D birleflerek A ve B maddele-rini oluflturur. Bafllang›çta A ile B’nin birleflerek C ve Dmaddelerini oluflturma h›z› yüksek, C ile D’nin birlefle-rek A ve B maddelerini oluflturma h›z› ise düflüktür.Zamanla ileri yöndeki tepkimenin h›z› azal›rken, geriyöndeki tepkimenin h›z› artar. Belli bir süre sonra ikiyöndeki tepkime h›zlar› eflit olur.

Bu tepkimelerde hem tepkimeye girenler hem de

ürünler, ölçülecek oranda mevcut olurlar. Bu tepkime

dengeye var›nca, ortamda her dört maddeden belli

miktarda bulunur. S›cakl›k ayn› olmak kofluluyla bu

dört madde hangi oranda kar›flt›r›l›rsa kar›flt›r›ls›n

tepkime sonunda her maddeden belli oranda içeren

bir sistem elde edilir.

Bir fiziksel veya kimyasal olay›n dengeye ulafla-

bilmesi için:

a) Sistem kapal› olmal›d›r.

Sisteme maddelerin girifl ve ç›k›fl›n›n olmamas›

gerekir. Bir sistemde giren veya ç›kan gaz maddeler

varsa, sistem aç›k oldu¤u takdirde tepkime tek yönlü

devam eder ve tersinir olmad›¤› için denge oluflmaz.

X(k) + 2 H+(aq) → X+2

(aq) + H2(g)

tepkimesi aç›k bir kapta gerçeklefliyorsa oluflan H2

gaz› ortam› terk eder. Tepkime tersinir olmad›¤› için

dengeye ulaflamaz.

CaCO3(k) → CaO(k) + CO2(g)

tepkimesi aç›k bir sistemde gerçeklefltirilirse, mevcut

CaCO3 kat›s›n›n tamam› CaO(k) ve CO2(g) maddeleri-

ne ayr›fl›r. Denge oluflmaz.

b) Sistemin s›cakl›¤› sabit olmal›d›r.

Sistemin s›cakl›¤›n›n de¤iflmesi halinde tepkime

tek yönlü olarak devam eder. Tersinir olmad›¤› için

denge oluflmaz.

Genellikle, mutlak de¤er olarak çok büyük ΔH de-

¤erlerine sahip tepkimeler normal koflullarda, tek yön-

lüdür. Tersinmez tepkimelerdir. Bu tepkimelerde den-

ge oluflmaz.

Enerji al›fl verifli küçük olan tepkimeler ise normal

koflullarda, tersinir tepkimelerdir. Bu tepkimelerde

denge oluflur. Bunun için sistemin s›cakl›¤›n›n sabit

tutulmas› gerekir.

Bir olayda denge;

1. Minimum enerji ile maksimum düzensizlik ara-

s›ndaki uzlaflmad›r. Bir olayda minimum enerjili olma

e¤ilimi olay› bir yöne çekerken, maksimum düzensiz-

lik e¤ilimi ise olay› di¤er tarafa çeker. Bu iki e¤ilim,

sistemi kendi lehine de¤ifltirmek ister.

CaO(k) + CO2(g) CaCO3(k) + ›s›

tepkimesinde;

★ Minimum enerjili olma e¤ilimi; sistemin daha

düflük enerjili hale geçme, enerjisini cebirsel anlamda

düflürme e¤ilimdedir. Tepkimeyi sa¤a (ürünler taraf›-

na) çeker.

★ Maksimum düzensizli¤e do¤ru e¤ilim ise, siste-

min düzenli halden daha düzensiz hale kendili¤inden

geçme e¤ilimi göstermesidir. Bu tepkimede maksi-

mum düzensizlik e¤ilimi tepkimeyi sola (girenler tara-

f›na) çeker.

O2(gaz) O2(suda) + ›s›

olay›nda;

★ Maksimum düzensizlik e¤ilimi olay› sola çeker.

Minimum enerjili olma e¤ilimi ise olay› sa¤a çeker.

2 NH3(g) + ›s› N2(g) + 3 H2(g)

tepkimesinde;

★ Minimum enerjili olma e¤ilimi tepkimeyi sola

çeker. Maksimum düzensiz olma e¤ilimi tepkimeyi sa-

¤a çeker.

Bir tepkimenin dengeye ulaflmas› için minimum

enerjili olma e¤ilimi ile maksimum düzensiz olma e¤i-

limi aras›nda uzlaflma olmal›d›r.

A(g)+ B(g) C(g) + D(g)

1

2

DENGE

AA. DENGE VE BEL‹RLEYEN FAKTÖRLER


ES

EN

YAY

INLA

RI

110

2. Gözlenebilir olaylar›n durdu¤u fakat mikrosko-

bik olaylar›n halen devam etti¤i dinamik bir olayd›r.

S›v› - buhar dengesinde bir yanda gaz faz›ndaki mo-

leküller s›v› faza geçerken di¤er yandan s›v› faz›nda-

ki moleküller gaz faza geçer. Ancak bu de¤iflim mak-

ro düzeyde gözlenemez. S›v›n›n hacmi ve gaz faz›n›n

yo¤unlu¤u de¤iflmez. Bundan da anlafl›ld›¤› gibi göz-

lenebilen olaylar›n bitti¤i gözlenemeyen (mikro) olay-

lar›n devam etti¤i dinamik bir olayd›r.

3. ‹leri tepkime h›z›n›n geri tepkime h›z›na eflit ol-

mas›d›r. Bu madde daha sonraki bölümde aç›klana-

cakt›r.

B. DENGEN‹N SINIFLANDIRILMASI

a) Fiziksel Denge

Maddenin fiziksel hallerinin de¤iflimleri s›ras›nda,

maddelerin halleri aras›ndaki dengeye denir.

Kapal› bir kapta ve sabit s›cakl›kta bulunan bir s›-

v›n›n buhar hali ile s›v› hali aras›nda denge oluflur. Bu

s›v›n›n su oldu¤u düflünülürse,

1. ve 2. yöndeki h›zlar eflit olur.

Belli bir zamanda buharlaflan s›v› molekül say›s›

ile ayn› zamanda yo¤unlaflan gaz (buhar) molekül sa-

y›s› eflit olur.

Sabit s›cakl›kta kapal› bir kapta bulunan buz ile

su aras›nda denge oluflur. Kat› fazdan s›v› faza geçen

molekül say›s› ile s›v› fazdan kat› faza geçen molekül

say›s› eflit olur.

1. ve 2. yöndeki h›zlar› eflit olur.

Suda az çözünen bir kat›n›n doymufl ve dibinde

kat›s› bulunan çözeltisinde kat› faz ile çözelti aras›n-

da denge oluflur. AgCl suda az çözünen bir tuzdur.

1. ve 2. yöndeki h›zlar eflit olur.

b) Kimyasal Denge

Denge; maddelerin kimyasal etkileflimleri sonu-

cunda olufluyorsa bu kimyasal dengedir. Kimyasal

dengenin oluflabilmesi için tepkimenin tersinir olmas›

gerekir.

H2(g) + I2(g) 2 HI(g)

tepkimesinde oluflacak bir denge, kimyasal dengedir.

Kimyasal denge ikiye ayr›l›r.

1. Homojen Denge

Bir kimyasal denge tepkimesinde tepkimeye gi-renlerle tepkimeden ç›kanlar ayn› fiziksel fazda bulu-nuyorsa, böyle dengelere homojen denge denir.

2 NH2(g) N2(g) + 3 H2(g)

I2(g) + H2(g) 2 HI2(g)

2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g)

Cr+2(aq) + Fe+3

(aq) Cr+3(aq) + Fe+2

(aq)

H2(g) + O2(g) H2O(g)

2. Heterojen Denge

‹ki veya daha çok fazl› dengelere, heterojen den-

ge denir.

CaCO3(k) CaO(k) + CO2(g)

Zn(k) + 2 H+(aq) Zn+2

(aq) + H2(g)

NH4Cl(k) NH3(g) + HCl(g)

CaF2(k) Ca+2(aq) + 2F–

(aq)

C. DENGE BA⁄INTISI VE DENGE SAB‹T‹

tepkimesinde ilk baflta 1 yönündeki tepkimenin h›z›maksimum 2 yönündeki tepkimenin h›z› minimumdur.Zaman içerisinde 1 yönündeki h›z azal›rken 2 yönün-deki h›z artar ve belli bir yerde eflitlenirler.

Bu aflamada sistemin gözlenebilir özellikleri olanrenk, bas›nç, iletkenlik, hacim vb. sabit kal›r de¤ifl-mez. Bu özelliklerin de¤iflmemesi tepkimenin denge-de oldu¤unu belirtir. Bunun do¤ru olabilmesi için sis-temin kapal›, s›cakl›¤›n sabit olmas› gerekir.

aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)1

2

12

AgCl(k) Ag+(aq) + Cl–(aq)

1

2

H2O(kat›) H2O(s›v›)1

2

H2O(s›v›) H2O(gaz)1

2


111

ES

EN

YAY

INLA

RI

Tepkime t an›nda dengeye ulaflm›flt›r. Bu aflama-

dan sonra tepkimedeki maddelerin deriflimleri de¤ifl-

mez. ‹leri ve geri tepkime h›zlar› eflit olur.

ϑ1 = TH1 = k1[A]a[B]b

ϑ2 = TH2 = k2[C]c[D]d

Tepkimenin denge an›nda;

TH1 = TH2

k1[A]a[B]b = k2[C]c[D]d

Kc = Deriflime ba¤l› denge sabiti

Yukar›da yaz›lan ba¤›nt›, tepkimenin denge sabi-

ti ba¤›nt›s› ve Kc ise tepkimenin denge sabitidir.

★ Denge ba¤›nt›s› yaz›l›rken saf kat› ve s›v›la-

r›n deriflimleri sabit oldu¤undan denge ba¤›nt›s›nda

gösterilmezler. Denge ba¤›nt›s›na gazlar ve çözeltiler

yaz›l›r.

CaCO3(k) CaO(k) + CO2(g)

tepkimesi için denge ba¤›nt›s›;

Kc = [CO2] d›r.

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)


2 Fe+2(aq) + Sn+4

(aq) 2 Fe+3(aq) + Sn+2

(aq)


dür.

★ Her tepkimenin s›cakl›¤a ba¤l› bir denge sa-

biti vard›r.

Deneyler, her tepkimenin denge deriflimleri ara-

s›nda o tepkimeye özgü bir ba¤›nt› oldu¤unu göster-

mifltir. Her tepkime için tipik olan denge sabiti ise s›-

cakl›k de¤ifltikçe de¤iflen bir orand›r.

★ Denge sabiti; ürünlerin deriflimleri çarp›m›-

n›n (katsay›lar üs olarak kullan›lacak) girenlerin deri-

flimleri çarp›m›na (katsay›lar üs olarak kullan›lacak)

bölümü ile bulunur.

★ Gaz tepkimeleri için denge sabitleri hem mo-

lar deriflimler hem de k›smi bas›nçlar kullan›larak ya-

z›labilir.

Gazlar›n ideal gaz denklemi

P.V = n.R.T

oldu¤una göre,

KA BC D

P P

P P

a b

c d

pA

aB

bC

cD

d

c =

$

$K =

5 55 5

? ?? ?

aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)1

2

üÜK

Girenlerr nler

c = 56 ?@

KFe Sn

Fe Sn2 4

3 2

c 2

2

=+ +

+ +

7 77 7

A AA A

.KN H

NHdrc

2 23

32

= 6 66@ @

@

[ ] [ ]

[ ] [ ]K

A B

C Da b

c d

c =

[ ] [ ]

[ ] [ ]kk

A B

C D

2

1a b

c d

=

tepkime h›z›

zaman

ϑ1

ϑ2

molar deriflim

zaman

[C],[D]

[A],[B]

t


ES

EN

YAY

INLA

RI

112

Δn = nürünler–ngirenler

Δn = (c+d) – (a+b)

dir.

T = Mutlak s›cakl›k (tepkimenin)

= 273+°C

Δn= 0 ise

Kp = Kc olur.

H2(g) + F2(g) 2 HF(g)

Δn = nü – ng

Δn = 2–(1+1)

Δn = 0

Kp = Kc(RT)Δn

Kp = Kc(RT)0

Kp = Kc olur.

★ Mekanizmal› tepkimelerde denge ba¤›nt›s›

toplam tepkimeye göre yaz›l›r.

2 N2O(g) + O2(g) → 4 NO(g) (yavafl)

4 NO(g) + 2 O2(g) → 4 NO(g) (h›zl›)

mekanizmas› yukar›da verilen toplu tepkime;

2 N2O(g) + 3 O2(g) 4 NO(g) d›r.

Denge ba¤›nt›s› toplu tepkime için yaz›l›r.

Buna göre;

★ Kc büyük ise ileri tepkimenin h›z sabiti, geri

tepkimenin h›z sabitinden büyüktür. Denge ürünler le-

hinedir.

★ Deriflim de¤ifltirme, bas›nç de¤ifltirme ve ka-

talizör kullanma denge sabitlerini de¤ifltirmez. Denge

sabitleri sadece s›cakl›kla de¤iflir.

Kc=

NO⎡⎣

⎤⎦

4

N2O⎡

⎣⎤⎦

2O

2⎡⎣

⎤⎦

3olur.

R = Gaz sabiti

=22,4

273

atm.l

mol.K

= 0,082atm.l

mol.K

Kp = Kc(RT)Δn

Kc

= Kp

1

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

Δn

Kc

= Kp

⋅1

RT( )Δn

Kc=

C⎡⎣⎤⎦

cD⎡⎣

⎤⎦

d

A⎡⎣

⎤⎦

aB⎡⎣

⎤⎦

b

=

PC

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

cP

D

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

d

PA

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

aP

B

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

b

=

PCc 1

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

c

⋅PDd 1

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

d

PAa 1

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

a

⋅PBb 1

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

b

=P

Cc ⋅P

Dd

PAa ⋅P

Bb

1

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

c+d( )— a+b( )

=Kp

1

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

c+d( )— a+b( )

⎡⎣

⎤⎦=

n

V=

P

RT

C⎡⎣⎤⎦

c=

PC

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

c

D⎡⎣⎤⎦

d=

PD

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

d

A⎡⎣

⎤⎦

a=

PA

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

a

B⎡⎣⎤⎦

b=

PB

RT

⎛

⎝⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟

b


113

ES

EN

YAY

INLA

RI

Endotermik tepkimelerde s›cakl›k artt›¤›nda den-

ge sabitinin say›sal de¤eri büyür.

Ekzotermik tepkimelerde s›cakl›k art›r›ld›¤›nda

denge sabitinin say›sal de¤eri küçülür.

1. Deriflim Türünden Denge Sabiti

Bir tepkimede ürünlerin ve girenlerin deriflimleri

verilirse, denge ba¤›nt›s›ndan denge sabiti hesapla-

nabilir. Denge sabitinin belli bir birimi yoktur. Denge-

deki maddelerin katsay›lar›n›n durumuna göre de¤i-

flik birimlerde gerçekleflebilir.

ÖRNEK

AB2(g) A(g) + 2 B(g)

2 litrelik bir kapta, 1 mol AB2 ile bafllat›lan tepkimede

AB2’nin %20’si harcan›nca tepkime dengeye ulafl›yor.

Denge sabiti Kc kaçt›r?

A) 0,01 B) 0,1 C) 0,2 D) 1 E) 2

ÇÖZÜM

Azalma ve artma; tek basamak olarak “de¤iflim”

ad› alt›nda kullan›labilir.

ÖRNEK

2 X(g) + Y(g) 2 Z(g)

5 litrelik bir kapta, 1 mol X, 0,5 mol Y ile bafllat›lan

tepkimede 0,5 mol Z oluflunca tepkime dengeye ula-

fl›yor. Denge sabiti nedir?

A) 0,05 B) 0,1 C) 2 D) 10 E) 20

ÇÖZÜM

2. Bas›nç Türünden Denge

Gazlar aras›nda yürüyen tepkimelerde, gazlar›n

dengedeki k›smi bas›nçlar› verilirse denge ba¤›nt›s›n-

dan Kp hesaplanabilir. Dengedeki maddelerin mol sa-

y›lar› ve toplam bas›nc›n bilinmesi halinde k›smi ba-

s›nç ba¤›nt›s› kullan›larak maddelerin k›smi bas›nçla-

r›da hesaplanabilir.

ÖRNEK

2 A(g) B(g) + 3 C(g)

1 mol A ile bafllat›lan tepkimede, 0,2 mol B oluflunca

tepkime dengeye ulafl›yor.

Denge s›ras›nda kaptaki toplam bas›nç 3,5 atm ol-

du¤una göre, Kp’nin de¤eri nedir?

A) 2,8 B) 1,75 C) 1,5 D) 1,4 E) 0,75


ES

EN

YAY

INLA

RI

114

ÇÖZÜM

ÖRNEK

X(g) + 3 Y(g) 2 Z(g)

tepkimesi için –173°C’de Kc = 8,2 d›r.

Ayn› s›cakl›kta tepkime için Kp de¤eri kaçt›r?

A) B) C) 8,2

D) 6,4 E) (8,2)2

ÇÖZÜM

3. Bir Tepkimenin Denge Durumu

Herhangi bir anda, kapal› bir sistemde bir tepki-

menin dengede olup olmad›¤›n› veya hangi yönde

ilerledi¤ini denge kesiri kavram› ile aç›klayabiliriz.

a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g)

denklefltirilmifl genel tepkimesinde katsay›lar› üs al›-

narak, ürünlerin molar deriflimlerinin, girenlerin molar

deriflimlerine oran›na, denge kesiri (Q) denir.

1. Q = Kc ise tepkime dengededir. ‹leri tepkime

h›z›, geri tepkime h›z›na eflittir.

2. Q < Kc ise tepkime ürünler taraf›na gitmekte-

dir. Ürünlerin deriflimi artar. Girenlerin deriflimi azal›r.

K de¤iflmez.

3. Q > Kc ise tepkime girenler taraf›na gitmekte-

dir. Ürünlerin deriflimi azal›r, girenlerin deriflimi artar.

K de¤iflmez.

Tepkimenin girenler veya ürünler yönüne bir e¤i-

liminin oldu¤unu söylemek hemen tepkime olaca¤›n›

göstermez. Tepkime o kadar yavafl olabilir ki, bekledi-

¤imiz sürede dengeye ulaflamaz. Hidrojen ve oksije-

nin bir kar›fl›m› su oluflturma e¤ilimindedir; fakat, oda

s›cakl›¤›nda ve bafllat›c› bir k›v›lc›m›n yoklu¤unda,

tepkime yok denecek kadar yavaflt›r. Sonuç olarak;

Q < K ise bir tepkimenin ürünleri oluflturma;

Q > K ise girenleri oluflturma e¤ilimi vard›r.

QA BC D

a b

c d

= 5 55 5

? ?? ?

,8 21

( )82

12

115

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. A(g) + 2 B(g) C(g)

5 litrelik bir kapta 1,2 mol A ve 1,9 mol B konularak

tepkime oluflturuluyor. 0,7 mol A harcan›nca sis-

tem dengeye ulafl›yor.

Denge sabiti Kc kaçt›r?

A) 5,6 B) 2,8 C) 1,4 D) 70 E) 140

ÇÖZÜM

2. A(g) + 2 B(g) 2 C(g)

1 litrelik kaba 0,8 mol B ile X mol A konuluyor.

Tepkime dengeye ulaflt›¤›nda C’n›n deriflimi

0,2M oluyor.

Kaba konulan A kaç mol dür?

A) 0,32 B) 0,43 C) 6,84 D) 1,3 E) 2,7

ÇÖZÜM

3. 2 X(g) Y(g) + Z(g) Kc = 1/16

1 litrelik bir kapta 3 mol X gaz› vard›r.

Tepkime dengeye ulaflt›¤›nda kapta kaç mol X

bulunur?

A) 2,4 B) 2 C) 0,6 D) 0,4 E)

ÇÖZÜM

13

K31

c =



ES

EN

YAY

INLA

RI

116

4. 2 HF(g) H2(g) + F2(g) Kc = 10–2

1 litrelik kapta her gazdan 4’er mol vard›r.

Dengedeki sistemde kaç mol HF bulunur?

A) 10 B) 8 C) 6 D) 4 E) 3

ÇÖZÜM

5. 12 mol A ve 8 mol B 2 litrelik bir kaba konuluyor.

A(g) + B(g) C(g) + D(g)

tepkimesinde B’nin deriflimi 1 mol/litre olunca


Tepkimenin denge sabiti kaçt›r?

A) 4 B) 3 C) 2 D) 1 E) 0,5

ÇÖZÜM

6. 2 X(g) + Y(g) 2 Z(g) Kc = 9

1 litrelik bir kap içerisine 2,4 mol X ve bir miktar Ykonuluyor. Tepkime dengeye ulaflt›¤›nda Z’ninmolar deriflimi 1,8 mol/litre oluyor.

Buna göre bafllang›çtaki Y gaz› kaç moldür?

A) 9 B) 4,8 C) 3,6 D) 3,2 E) 1,9

ÇÖZÜM


117

ES

EN

YAY

INLA

RI

7. 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) Kc = 20

2 litrelik bir kaba 64 g SO2 gaz› ve bir miktar ok-sijen gaz› konuluyor.

Tepkime denge durumunda iken kapta 40 gSO3 gaz› oldu¤una göre kaba kaç gram O2 ga-z› konulmufltur? (S: 32, O: 16)

A) 16 B) 12 C) 11,2 D) 8 E) 5,6

ÇÖZÜM

8. 2 X(g) + Y(g) Z(g) + T(g)

V litrelik bir kaba 0,4 mol X ve 0,8 mol Y konulu-yor. Denge kuruldu¤unda kapta 0,1 mol Z bulu-nuyor. Denge sabiti 10 oldu¤una göre kab›nhacmi kaç litredir?

A) 2,8 B) 5,6 C) 12 D) 18 E) 28

ÇÖZÜM

9. X(g) + Y(g) Z(g) + T(g)

2 litrelik bir kaba 2 mol X ve 2 mol Y konularak

tepkime bafllat›l›yor. Tepkime dengeye ulaflt›-

¤›nda Z’nin molar deriflimi kaç olur?

A) 0,25 B) 0,5 C) 1,25 D) 1,75 E) 2,2

ÇÖZÜM

K=19


ES

EN

YAY

INLA

RI

118

10. CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)

tepkimesinin belli bir s›cakl›kta denge sabiti

K = 16’d›r. 2 litrelik bir kaba 2 mol CO ve 2 mol

H2O konuluyor. Tepkime dengeye ulaflt›¤›nda

CO gaz›n›n deriflimi kaç molar olur?

A) 1,6 B) 0,8 C) 0,4 D) 0,2 E) 0,1

ÇÖZÜM

11. X(aq) + 2 Y(aq) Z(aq) + T(aq)

tepkimesine göre eflit hacimlerde 0,4M X ve 0,6M

Y çözeltileri kar›flt›r›l›yor.

Dengede T’nin deriflimi 0,05 M oldu¤una göre

denge sabiti Kc de¤eri nedir?

A) B) C) D) E)

ÇÖZÜM

12. 2NO2(g) ? N2O4(g)

tepkimesi için t°C de Kp = 4 tür.

Sistem t°C’de denge halinde iken N2O4 ün

k›smi bas›nc› 1 atm ise toplam gaz bas›nc›

kaç atm dir?

A) 0,75 B) 1,25 C) 1,50D) 1,75 E) 2,25

ÇÖZÜM

112

19

512

56

12

119

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. 2 X(g) + Y(g) 2 Z(g)

5 litrelik bir kaba 1,5 mol X ve 0,6 mol Y konulu-

yor. Y’nin 0,5 molü harcan›nca tepkime dengeye

ulafl›yor. Kc’nin say›sal de¤eri kaçt›r?

2. 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g)

2 litrelik bir kaba 0,4 mol CO ve 0,35 mol O2 ga-

z› konularak bafllat›lan tepkimede CO gaz›n›n

%75’i harcan›nca tepkime dengeye ulafl›yor.

Buna göre,

a) CO2 gaz›n›n denge deriflimi kaç mol/l dir?

b) Tepkimenin denge sabiti Kc kaçt›r?

c) Denge sabitinin birimi nedir?

3. 3 X(g) + 2 Y(g) 2 Z(g)

2,5 litrelik bir kaba 1,25 mol X, 1,5 mol Y konula-

rak bafllat›lan tepkime dengeye ulafl›nca Z’nin

deriflimi 0,2 M olmaktad›r.

Buna göre,

a) X’in yüzde kaç› harcanm›flt›r?

b) Denge sabiti Kc kaçt›r?

4. X(g) + 2 Y(g) Z(g)

1 litrelik bir kaba 1,8 mol X ve 1,6 mol Y konula-

rak bafllat›lan tepkimede X’in ü harcan›nca


Buna göre,

a) Tepkimenin denge sabiti Kc kaçt›r?

b) Denge s›ras›nda kaptaki toplam bas›nç

1,1atm oldu¤una göre Kp kaçt›r?

5. A(g) + B(g) C(g) + D(g)

Tepkimesinin belli bir s›cakl›kta denge sabiti

Kd = 4 tür.

2 litrelik bir kaba 1 mol A konularak bafllat›lan

tepkimede C’nin denge derifliminin 0,4 M ol-

mas› iççin kaba kaç mol B konulmal›d›r?

6. 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) Kc = 9

V litrelik bir kaba 1,1 mol SO2 ve 0,7 mol O2 ko-

nularak bafllat›lan tepkimede 0,6 mol SO3 olu-

flunca tepkime dengeye ulafl›yor.

Tepkime kab›n›n hacmi kaç litredir?

7. X(g) + 2 Y(g) 2 Z(g)

2 litrelik bir kaba 6 mol X ve 12 mol Y konularak

bafllat›lan tepkimede X’in ü harcan›nca tepki-

me dengeye ulafl›yor.

Denge s›ras›nda tepkime h›z› 2 mol/l.s dir.

Tepkime tek basamakta gerçekleflti¤ine göre,

a) Denge sabiti Kc kaçt›r?


c) Tepkimenin bafllang›ç h›z› kaç mol/l.s dir?

8. Belirli bir s›cakl›kta 2 litrelik bir tepkime kab›na 6

mol X ve 10 mol Y konuluyor.

X(g) + 2 Y(g) Z(g)

tepkimesinin bafllang›ç h›z› 3.10–3 mol/l.s dir.

Sistem dengeye ulafl›nca kapta 2 mol X’in kald›-

¤› görülüyor. Buna göre;

a) ‹leri tepkimenin h›z sabiti nedir?

b) Denge s›ras›nda tepkimenin h›z› kaç mol/l.s

dir.

c) Denge sabiti Kc kaçt›r?

32

31



ES

EN

YAY

INLA

RI

120

9. A(g) + 2 B(g) C(g) + 4 D(g)

Belirli bir s›cakl›kta V litrelik bir kapta 0,75 mol A

ve 1,5 mol B ile bafllat›lan tepkimede A’n›n ü

harcan›nca tepkime dengeye ulafl›yor.

Bafllang›çta gaz kar›fl›m›n›n toplam bas›nc›

1,8 atm oldu¤una göre, k›smi bas›nca ba¤l›

denge sabitii Kp kaçt›r?

10. X(g) Y(g) + Z(g)

200°C’de bir kaba bir miktar X gaz› konuyor. Den-

ge kurulunca toplam bas›nc›n 1,4 atm, X’nin den-

ge bas›nc›n›n 0,2 atm oldu¤u görülüyor.

Buna göre,

a) Tepkimenin k›smi bas›nca ba¤l› denge sabiti

Kp kaçt›r?

b) Tepkimenin denge sabitinin birimi nedir?

11. X2(g) + Y2(g) 2 XY(g) Kc = 40

220°C’de 2 litrelik bir kapta 0,4 mol X2, 0,8 mol Y2

ve 1,6 mol XY bulunuyor. Buna göre,

a) Tepkime dengede midir?

b) Tepkime dengede de¤ilse tepkime hangi yön-

de ilerlemektedir?

12. A(g) + B(g) C(g) + D(g)

1 litrelik bir kaba 1 mol A ve 1 mol B konularak

bafllat›lan tepkimede 0,6 mol C oluflunca denge

olufluyor.

Ayn› koflulda 1 litrelik bir kaba 2 mol A ve 2

mol B konularak bafllat›lan tepkimede A’n›n

denge deriiflimi kaç mol/litre olur?

13. 2 X(g) + Y(g) 2 Z(g)

4 litrelik bir kaba n mol X ve n mol Y konularak

bafllat›lan tepkimede denge kurulunca kaptaki

toplam bas›nç 164 atm olarak ölçülüyor.

PY = PZ oldu¤una göre;

a) Tepkimenin denge sabiti Kp kaçt›r?

b) Kaptaki s›cakl›k 527 °C oldu¤una göre Kc kaç-

t›r?

14. 1 litrelik bir kaba 0,4 mol X2, 0,3 mol Y2 gazlar›

konularak,

2X2(g) + Y2(g) 2X2Y(g) ΔH = –36 kkal

tepkimesi bafllat›l›yor. 3,6 kkal ›s› aç›¤a ç›kt›¤›

anda tepkime dengeye ulafl›yor.

Buna göre, denge sabiti Kc kaçt›r?

15. X(g) + Y(g) Z(g) + L(g)

Tepkimesinin t °C’de denge sabiti Kc = 4 tür. 2 lit-

relik bir kaba n mol X gaz› ve 0,4 mol Y gaz› ko-

nuluyor. Tepkime dengeye ulaflt›¤›nda kapta

0,2 mol Z bulundu¤una göre, bafllang›çta ka-

ba kaç mol X gaz› koonulmufltur?

16. I. SO2(g) + Cl2(g) SO2Cl2(g)

II. CaO(k) + CO2(g) CaCO3(k)

III. MgSO4(k) Mg+2(aq) + SO–2

4(aq)

Yukar›da verilen tepkimelerden hangilerinde

maksimum düzensizlik e¤ilimi ürünler le-

hinedir?

13

KİMYASAL DENGEYİ ETKİLEYEN DEĞİŞKENLERA) LE CHATELİER PRENSİBİ

B) DENGE SABİTİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

C) KİMYASAL TEPKİMELERDE ÜRÜN VERİMİ

Yirminci yüzyılın başlarında dünyanın azot esaslı gübrelere çok fazla

ihtiyaç vardı. Gübre ve patlayıcılar için kullanılan nitratların hemen hemen

tamamı Şili’deki maden ocaklarından temin ediliyordu ve bu sınırlı kaynak,

ihtiyacı karşılayamıyordu.

Atmosferdeki bol azotun bu bileşiklere dönüştürülmesi için bakterilerin

kullanılması geniş çaplı uygulamalarda ekonomik değildi. Alman kimyacısı

Firtz Haber, sabırlı çalışması ve birazda şansı sayesinde hava azotunu gübre-

ye dönüştürmek için ekonomik bir yol buldu.

Haber, gazları sıkıştırmak ve oluşan amonyağı uzaklaştırmak gerektiğini

farketti. Sıkışma;

N2(g) + 3H2(g) D 2NH3(g) + ısı

denge tepkimesini amonyak lehine kaydırır ki bu da ürün verimini artırır.

Amonyağın ortamdan alınması da daha fazla amonyak oluşmasını sağlar.

Ayrıca, Haber düşük sıcaklıklarda çalışmak istedi, çünkü sentez reaksiyonu

ısı verendir ve düşük sıcaklık, ürün verimini artırır. Fakat azot ve hidrojen

düşük sıcaklıkta çok yavaş birleşir, bu nedenle Haber, düşük sıcaklıkta

reaksiyon hızını artırmak için bir yol bulmalıydı. Haber bu problemi katalizör

kullanarak çözdü. Kimya mühendisi Carl Bosch ile ortaklaşa tasarlanan

Haber projesi, halen bütün dünyada kullanılmaktadır.

4. BÖLÜM


ES

EN

YAY

INLA

RI

122

A. LE CHATEL‹ER PRENS‹B‹

Dengedeki bir sistem, bir d›fl etkiyle bozulursa,

sistem bu etkiyi azalt›p yeniden dengeye varacak fle-

kilde bir tepki gösterir.

Bir tepkimede çarp›flma say›s›n› artt›r›c› etkiler

yap›ld›¤›nda tepkime azaltma yönünde tepki gösterir.

Bu etkiler;

★ Deriflim Etkisi

★ Bas›nç ve Hacim Etkisi

★ S›cakl›k Etkisi

★ Katalizör Etkisi

1. Deriflim Etkisi

Denge ba¤›nt›s›nda yer alan maddelerden birinin

eklenmesi ya da ç›kar›lmas› an›nda denge bozulur.

★ Bir tepkimede bulunan kat› maddelerden ekle-

me ya da ç›karman›n dengeye etkisi olmaz.

★ Bir tepkimede bulunan s›v› maddelerden ekle-

me ya da ç›karman›n dengeye etkisi olmaz.

★ Bir tepkimede bulunan gaz maddelerden biri

eklenirse, tepkime bu maddeyi azaltma yönünde tep-

ki gösterir.

A(g) + B(g) C(g)

tepkimesi dengede iken ortama A ilave edilirse, tepki-

me A maddesini azaltma yönünde tepki gösterir. An-

cak A’n›n denge deriflimi ilk haline gelemez.[A] [B] [C]

––––– ––––– –––––Artar Azal›r Artar

★ Bir tepkime dengede iken gazlardan biri ortam-

dan al›n›rsa, tepkime azalan maddeyi art›rmak için tep-

ki gösterir. Azalan maddenin deriflimi ilk haline gelemez.

A(g) + 2 B(g) 2 C(g)

tepkimesi dengede iken ortamdan bir miktar C çekili-

yor. Maddelerin deriflimi;[A] [B] [C]––––– ––––– –––––Azal›r Azal›r Azal›r

★ Çözelti halindeki maddelerin eklenmesi ya da

deriflimlerinin azalt›lmas› denge durumunu etkiler.

C(k) + CO2(g) 2 CO(g)

tepkimesinde ortama karbon eklenmesi ya da ortam-

dan al›nmas› denge durumunu etkilemez. CO2 ve CO

gazlar›n›n ilave edilmesi ya da ortamdan al›nmas›

denge durumunu etkiler.

Mg(k) + 2 H+(aq) Mg+2

(aq) + H2(g)

tepkimesi dengede iken ortama H+ veya Mg+2 ilave

edilmesi dengeyi bozar. H2 gaz› ilave etmek ya da or-

tamdan almak dengeyi etkiler. Mg kat›s›n› eklemek

ise dengeyi etkilemez.

ÖRNEK

Tepkimesi dengede iken ortama bir miktar B ilave edi-

liyor. Buna göre;

I. Tepkime ürünler taraf›na gider.

II. A’n›n denge deriflimi azal›r.

III. ‹leri tepkime h›z› geri tepkime h›z›ndan büyük olur.




2A(g) + B(g) 3 C(g)1

2

deriflim (mol/litre)

zaman

[A]

[B]

[C]


zaman

[A]

[B]

[C]

K‹MYASAL DENGEY‹ ETK‹LEYEN DE⁄‹fiKENLER


123

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

2. Bas›nç ve Hacim Etkisi

Gazlar›n yer ald›¤› tepkimelerde sabit s›cakl›kta

hacim küçültülürse, tüm gazlar›n deriflimi artar. K›smi

bas›nçlar ve toplam bas›nç artar. Denge bozulur. Sis-

tem yüksek bas›nçtan kurtulmak için molekül say›s›n›

azaltma yönünde ilerler.

★ Girenlerin katsay›lar› toplam›, ürünlerin katsa-

y›lar› toplam›ndan fazla ise, hacim azalt›larak bas›nç

art›r›l›rsa tepkime ürünler taraf›na gider. Tüm madde-

lerin deriflimi artar. Girenlerin mol say›lar› azal›rken

ürünlerin mol say›lar› artar. Denge sabiti K de¤iflmez.

A(g) + 2 B(g) C(g)

tepkimesi dengede iken hacim azalt›larak bas›nç art›-

r›l›rsa A, B ve C’nin deriflimi artar. Birim hacimdeki

molekül say›s› artar. Sistem bozulan dengeyi yeniden

kurmak ve birim hacimdeki molekül say›s›n› azaltmak

için ürünler taraf›na gider. C’nin mol say›s› artarken A

ve B’nin mol say›s› azal›r. Ancak A, B ve C’nin denge

deriflimi artm›fl olur.

Dengede iken t1 an›nda hacim azalt›l›yor. t2 an›n-

da yeniden denge kuruluyor.

★ Girenlerin katsay›lar› toplam›, ürünlerin katsa-y›lar› toplam›ndan az ise, hacim azalt›larak bas›nç ar-t›r›l›rsa tepkime girenler taraf›na gider. Girenlerin molsay›lar› artarken ürünlerin mol say›lar› azal›r. Tüm

maddelerin denge deriflimi artar. Denge sabiti Kc de-¤iflmez. Daha fazla ürün elde etmek için hacimart›r›larak bas›nç azalt›lmal›d›r. Bu durumda tepkime-deki tüm maddelerin deriflimi azal›r, ancak ürününmol say›s› artar.

2 A(g) B(g) + 3 C(g)

tepkimesi dengede iken hacim azalt›l›rsa tepkime gi-

renler taraf›na gider. Elde edilen ürünün mol say›s›

azal›r. Hacim art›r›l›rsa tepkime sa¤a gider. Elde edi-

len ürünlerin mol say›s› artar.

Dengedeki tepkimede t1 an›nda hacim art›r›l›yor.

A, B ve C’nin deriflimleri azal›yor. Tepkime sa¤a gider.

B ve C’nin mol say›s› artarken A’n›n mol say›s› azal›r.

Ancak, tüm maddelerin denge deriflimi azal›r.

3. S›cakl›k Etkisi

Bir tepkime dengede iken s›cakl›k art›r›l›rsa, tep-

kime enerjiyi azaltacak flekilde tepki gösterir. Is›n›n

bulundu¤u taraftan di¤er tarafa gider.

★ Tepkime endotermik ise enerji giren durumda-

d›r. S›cakl›k art›r›l›rsa, tepkime enerjiyi, dolay›s›yla s›-

cakl›¤› azaltmak için ürünler taraf›na gider. Ürünlerin

mol say›s› ve denge deriflimi artar. Girenlerin mol sa-

y›s› ve denge deriflimi azal›r. Denge sabiti K’n›n say›-

sal de¤eri artar.

N2(g) + O2(g) + 43 kkal 2NO(g)

tepkimesi endotermiktir. Dengede iken s›cakl›k art›r›-

l›rsa, her iki yöndeki tepkimeler h›zlan›r, ancak sa¤a

do¤ru olan daha çok h›zlan›r. Tepkime sa¤a gider.

NO’nun mol say›s› ve denge deriflimi artar. N2 ve

O2’nin mol say›lar› ve denge deriflimleri azal›r. K den-

ge sabiti artar.

Sistemin s›cakl›¤› azalt›l›rsa tepkime enerji ve s›-

cakl›¤› art›rmak için sola gider.


zamant1 t2

[A]

[C]

[B]


zaman

[A]

[C]

[B]

t1 t2


ES

EN

YAY

INLA

RI

124

★ Tepkime ekzotermik ise enerji ürün durumda-

d›r. S›cakl›k art›r›l›rsa, tepkime enerjiyi azaltmak ve

s›cakl›¤› düflürmek için girenler taraf›na gider. Ürünle-

rin mol say›s› ve deriflimi azal›rken, girenlerin mol sa-

y›s› ve deriflimi artar. K sabitinin say›sal de¤eri azal›r.

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) + 22 kkal

tepkimesi dengede iken s›cakl›k art›r›l›rsa her iki yö-

ne tepkime h›z› artar, ancak geri tepkime daha çok

h›zlan›r. Tepkime girenler taraf›na gider. Ürün azal›r.

Girenler artar. N2 ve H2’nin mol say›lar› ve deriflimle-

ri artarken NH3 gaz›n›n mol say›s› ve deriflimi azal›r.

K sabiti küçülür.

★ Denge sabitlerini etkileyen tek faktör s›cakl›k-

t›r. Tepkimenin türü K sabitlerini belirler, s›cakl›k ise K

sabitini etkiler. Bir tepkimenin her s›cakl›k de¤eri için

farkl› bir K sabiti vard›r.

Tepkime endotermik ise s›cakl›k art›r›ld›¤›nda

denge sabiti artar.

ΔH > 0 ise T� K�

Tepkime ekzotermik ise s›cakl›k art›r›ld›¤›nda

denge sabiti küçülür.

ΔH < 0 ise T� K�

ÖRNEK

ÇÖZÜM

4. Katalizör Etkisi

Denge tepkimesinde katalizör kullan›l›rsa, katali-

zör; ileri ve geri tepkimeleri ayn› anda h›zland›r›r. ‹leri

ve geri aktifleflme enerjilerini ayn› oranda azalt›r.

Denge halini bozmaz. K sabitini etkilemez. Denge sa-

biti tepkimenin izledi¤i yola ve mekanizmaya ba¤l› ol-

mad›¤›ndan katalizör denge sabitini etkilemez. Den-

ge sabiti tepkimenin bafllang›ç ve sonuç durumuna

ba¤l›d›r. Oysa katalizör bafllang›ç ve sonuç durumun-

da yer almaz.

Katalizör kullan›l›rsa dengenin daha çabuk kurul-

mas›n› sa¤lar.

a A(g) + b B(g) c C(g) + d D(g)

tepkimesinin grafi¤i;

olarak verilmifltir.


t1

[C],[D]

[A],[B]

zaman


125

ES

EN

YAY

INLA

RI

Bu tepkimede katalizör kullan›l›rsa, tepkimenin grafi-

¤i;

fleklinde olur.

Bir tepkimede katalizör kullanmak;

– Tepkimenin yönünü etkilemez.

– Tepkimenin entalpisini etkilemez.

– Oluflan ürünün cinsini ve miktar›n› etkilemez.

– Denge sabiti K de¤iflmez.

– ‹leri ve geri aktifleflme enerjileri de¤iflir.

– ‹leri ve geri tepkimelerin h›z sabitleri de¤iflir.

– Tepkimenin mekanizmas› de¤iflir.

– Dengeye ulaflmam›fl bir tepkimenin dengeye

ulaflmas› daha erken gerçekleflir.

Tersinir bir tepkimede katalizör kullan›l›rsa tepki-

me h›z› 1. durumdan 2. duruma de¤iflir. Katalizör ileri

ve geri tepkimelerinin h›z›n› ayn› oranda art›r›r. Bun-

dan dolay› denge bozulmaz. Grafikte 2. durumda tep-

kime h›zlar› daha yüksektir. Bir tepkimede katalizör

kullan›lmas› denge s›ras›ndaki tepkime h›zlar›n› art›-

r›rken denge durumunu de¤ifltirmez.

ÖRNEK

X(g) + Y(g) Z(g) + ›s›

tepkimesi dengede iken s›cakl›k art›r›l›rsa afla¤›-

dakilerden hangisi do¤ru olur?

[X] [Z] K–––––– –––––– ––––––––

A) Artar Azal›r Küçülür

B) Azal›r Artar Büyür

C) Azal›r Artar De¤iflmez

D) Artar Azal›r De¤iflmez

E) Artar Azal›r Büyür

ÇÖZÜM

ÖRNEKK

N2O4(g) 2NO2(g) ΔH = +14 kkal123 123Renksiz Kahverengi

tepkime dengede iken;

I. S›cakl›¤› art›rmak

II. Kab›n hacmini küçültmek

kaptaki gaz kar›fl›m›n›n rengini nas›l etkiler?

I. de II. de⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

A) Renk koyulafl›r Renk de¤iflmez

B) Renk koyulafl›r Renk koyulafl›r

C) Renk aç›l›r Renk aç›l›r

D) Renk koyulafl›r Renk aç›l›r

E) Renk aç›l›r Renk koyulafl›r

ÇÖZÜM


TH2

TH1

zaman

zaman


t1t2

[C],[D]

[A],[B]


ES

EN

YAY

INLA

RI

126

B. DENGE SAB‹T‹NE ETK‹ EDEN FAKTÖRLER

S›cakl›k Etkisi

Tersinir bir tepkimenin denge sabitinin say›sal de-

¤erini;

★ Maddelerden birinin ya da bir kaç›n›n miktar›n›

de¤ifltirmek,

★ Bas›nc› de¤ifltirmek

★ Katalizör kullanmak

★ Tepkime kab›n›n hacmini art›rmak veya azalt-

mak

ifllemleri de¤ifltirmez. Denge sabitinin say›sal de¤e-

rini sadece s›cakl›k de¤ifltirir.

S›cakl›k ayn› oldu¤u sürece verilen bir tepki-

menin denge sabiti de ayn› kal›r.

a) Is› alarak ilerleyen tepkimelerde s›cakl›k art›r›-

l›rsa, tepkime ›s›y› tüketen yönde kayarak dengeye

ulaflmaya çal›fl›r. Ürünlerin mol say›s› ve deriflimi ar-

tar. Girenlerin mol say›s› ve deriflimi azal›r. Denge sa-

bitinin say›sal de¤eri artar.

ΔH > 0 ise T artarsa K büyür.

H2(g) + I2(g) 2HI(g) ΔH = +12,68 kkal

tepkimesi endotermiktir. S›cakl›k art›r›l›rsa tepkime

sa¤a kayar. HI’nin miktar› artar. H2 ve I2 miktar› aza-

l›r. Denge sabiti K büyür.

b) Is› vererek ilerleyen tepkimelerde s›cakl›k art›-

r›l›rsa, tepkime ›s›y› tüketen yönde ilerler. Ürünlerin

mol say›s› ve deriflimi azal›r, girenlerin mol say›s› ve

deriflimi artar. Denge sabitinin say›sal de¤eri küçülür.

ΔH < 0 ise T artarsa, K küçülür.

C2H2(g) + H2O(s) CH3CHO(s) ΔH = –33 kkal

tepkimesi dengede iken s›cakl›k art›r›l›rsa C2H2 nin

ve H2O(s) nin mol say›s› artar, CH3CHO nun mol sa-

y›s› azal›r. C2H2 nin mol say›s› ve deriflimi artt›¤› için

denge sabiti K küçülür.

ÖRNEK

X(g) + 2Y(g) 2Z(g)

Tepkimesinde 25°C de K = 2, 100°C de K = 0,72 dir.

Buna göre,

I. Tepkime endotermiktir.

II. S›cakl›k art›r›l›rsa denge girenler yönünde kayar.

III. 100 °C de kaptaki molekül say›s›, 25 °C de kapta-

ki molekül say›s›ndan çoktur.

IV. S›cakl›k sabit tutulup kaptaki bas›nç 2 kat›na ç›ka-

cak flekilde hacim azalt›l›rsa, denge sabiti büyür.


A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve IV

D) II ve III E) II, III ve IV

ÇÖZÜM

Katsay›lar›n De¤ifliminin Etkisi

1. Bir tepkimenin denge sabiti K ise, ayn› s›cakl›kta

tepkime ters çevrildi¤inde oluflan tepkimenin

denge sabiti olur.

A(g) + 2B(g) 3C(g) K1 = 4

3C(g) A(g) + 2B(g)

[ ]

[ ] [ ]

[ ] [ ]

[ ]

0,25

KC

A B

A B

C

KK

K K

1

141

2 3

2

2

3

21

2 2& &

= =

= = =

[ ] [ ]

[ ]K

A B

C1 2

3

=

K1


127

ES

EN

YAY

INLA

RI

2. Denge sabiti tepkimenin katsay›lar›na ba¤l›d›r.Bir tepkimenin tüm katsay›lar› bir say› ile çarp›l›r-sa, yeni tepkimenin denge sabitini bulmak içinçarpan olarak kullan›lan say›lar, ilk denge sabiti-ne üs olarak gelir.

A(g) + 2B(g) 3C(g) K1 = 4

2A(g) + 4B(g) 6C(g)

3. ‹ki ya da daha çok say›da tepkime toplan›yorsa,

toplam tepkimenin denge sabitini bulmak için top-

lanan tepkimelerin denge sabitleri çarp›l›r.

C(k) + O2(g) CO2(g) K1 = a

C(k) + 1/2O2(g) CO(g) K2 = b

tepkimeleri bilindi¤ine göre,

C(k) + CO2(g) 2CO(g)

tepkimesinin denge sabiti bulunabilir.

Birinci tepkime ters çevrilmifltir. ‹kinci tepkime ise

2 ile çarp›lm›flt›r.

CO2(g) C(k) + O2(g)

2C(k) + O2(g) 2CO(g) K22

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯C(k) + CO2(g) 2CO(g)

için denge sabiti;

ÖRNEK

HCN(aq) H+(aq) + CN–

(aq) K1 = 5.10–10

NH3(aq) + H2O(s) NH+4(aq) + OH–

(aq) K2 = 2.10–5

H2O(s) H+(aq) + OH–

(aq) K3 = 1.10–15

oldu¤una göre,

NH+4(aq) + CN–

(aq) NH3(aq) + HCN(aq)

tepkimesinin denge sabiti K4 kaçt›r?

A) 0,1 B) 0,2 C) 0,4 D) 2 E) 10

ÇÖZÜM

ÖRNEK

2XO3(g) ? 2 XO2(g) + O2(g)

tepkimesinin 125°C’deki denge sabiti K = 0,25 dir.

Buna göre;

XO2(g) + O2(g) ? XO3(g)

tepkimesinin 125°C’deki denge sabiti kaçt›r?

A) 0,5 B) 1 C) 2 D) 4 E) 16

ÇÖZÜM

21

1 .

1

.

KK

K olur

ab

ab

olur

31

2 2

2

2

$

$

=

=

=

1K1

[ ] [ ]

[ ]

[ ] [ ]

[ ]

416

KA B

C

A B

C

K K

2 2 4

6

2

3 2

2 1 2

2

= =

=

==

> H

[ ] [ ]

[ ]K

A B

C1 2

3

=

ES

EN

YAY

INLA

RI

128

1. 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) + 135,2 kkal

afla¤›daki ifllemlerden hangisi CO2 gaz›n›n

denge deriflimini art›rmaz?

A) Tepkime kab›n› so¤utmak

B) CO2 gaz› ilave etmek

C) CO gaz› ilave etmek

D) Ortama O2 eklemek

E) Hacmi büyütmek

ÇÖZÜM

2. CH4(g) + 2H2S(g) CS2(g) + 4H2(g)

Dengesinin kuruldu¤u bir kapta bir miktar

CH4 uzaklaflt›r›l›rsa, afla¤›dakilerden hangisi

do¤ru olur?

[H2S] [H2] K–––––– –––––– ––––––––

A) Azal›r Azal›r Küçülür

B) Artar Azal›r Küçülür

C) Artar Azal›r De¤iflmez

D) Azal›r Artar De¤iflmez

E) Azal›r Artar Büyür

ÇÖZÜM

3. aX(g) bY(g)

dengesi için afla¤›daki bilgiler veriliyor.

• 500 K’de KP = 1.10–3

• 500 K’de Kd = 1.10–2

• 200 K’de KP = 1.10–2

Buna göre,

I. Tepkime ekzotermiktir.

II. a > b dir

III. S›cakl›k art›r›l›rsa dengedeki X miktar› artar.




ÇÖZÜM

4. NH4Cl(k) NH3(g) + HCl(g)

Dengesinin kuruldu¤u bir kaba bir miktar NH3

eklenirse, afla¤›dakilerden hangisi do¤ru

olur?

[HCl] [NH4Cl] K⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯

A) Azal›r Artar De¤iflmez

B) Azal›r De¤iflmez De¤iflmez

C) Azal›r De¤iflmez Küçülür

D) De¤iflmez De¤iflmez De¤iflmez

E) Artar Artar Büyür

ÇÖZÜM



129

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. 2X(g) + Y(g) 2Z(g)

1 litre bir kapta sistem dengede iken 0,4 mol X,

0,2 mol Y ve 0,4 mol Z bulunmaktad›r.

Z gaz›n›n dengedeki mol say›s›n›n 0,6 mol ol-

mas› için kaba kaç mol Y eklenmelidir?

A) 0,2 B) 1,7 C) 2 D) 3,4 D) 8,5

ÇÖZÜM

6. I. C(k) + H2O(g) CO(g) + H2(g)

II. CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g)

Yukar›daki iki tepkimenin, bulunduklar› kapla-

r›n hacimleri azalt›l›rsa CO gaz›n›n k›smi ba-

s›nc› bafllang›ca göre nas›l de¤iflir?

I. de II. de⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯

A) Artar Artar

B) Azal›r Artar

C) De¤iflmez Azal›r

D) Artar Azal›r

E) Azal›r Azal›r

ÇÖZÜM

7. I. HF(aq) H+(aq) + F–

(aq)

II. Fe+3(aq) + SCN–

(aq) FeSCN+2(aq)

III. Ag(CN)–2(aq) Ag+(aq) + 2CN–

(aq)

Suda oluflan yukar›daki dengelerden hangile-

rinde su eklenmesi dengeyi ürünler yönünde

kayd›r›r?



ÇÖZÜM

8. C(k) + CO2(g) 2CO(g) ΔH = 41,2 kkal

Yukar›daki tepkime belirli bir s›cakl›kta dengede

bulunmaktad›r. S›cakl›k yükselirse,

I. Kaptaki bas›nç artar.

II. Kaptaki C miktar› artar.

III. Tepkimenin denge sabiti büyür.yarg›lar›ndan hangileri do¤ru olur?



ÇÖZÜM


ES

EN

YAY

INLA

RI

130

9. 2X(g) + Y(g) 2Z(g)

Bir litrelik bir kapta 1 mol X, 0,5 mol Y ile bafllat›-

lan tepkimede 0,5 mol Z oluflunca sistem denge-

ye ulafl›yor.

Z’nin denge derifliminin 0,8M olmas› için kaba

kaç mol Y ilave edilmelidir?

A) 0,5 B) 1 C) 1,5 D) 2,5 E) 3,9

ÇÖZÜM

10. I. H2O(g) H2O(s)

II. 2F(g) F2(g)

III. H(g) H+(g) + e–

Yukar›da verilen olaylar dengededir. Hangile-

rinde s›cakl›k art›r›l›rsa denge sabiti K büyür?



ÇÖZZÜM

11. A(g) + 2B(g) 2C(g) Kc = 8

2 litrelik bir kaba 2 mol A, 2 mol B ve 4 mol C ko-

nuluyor. Sabit s›cakl›kta hangisi yanl›fl olur?

A) A n›n denge deriflimi 1M dan küçüktür.

B) Tepkime ürünler taraf›na giderek dengeye ula-

fl›r.

C) Kaptaki mol say›s› 8 molden az olur.

D) C nin deriflimi 2M den büyük olur.

E) Kaptaki toplam bas›nç artar.

ÇÖZÜM

131

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + 22 kkal

tepkimesinin deriflim zaman grafi¤i afla¤›da veril-

mifltir. Buna göre,

a) t1 an›nda uygulanan etki nedir?

b) t2 an›nda uygulanan etki nedir?

2. Kapal› bir kapta bulunan

2A(g) + B(g) 2C(g) ΔH < 0

tepkimesi dengededir.

I. Ortalama A gaz› eklemek

II. Kap hacmini büyütmek

III. S›cakl›¤› düflürmek

‹fllemlerinden hangileri dengeyi ürün yönün-

de kayd›r›r?

3. Kapal› bir kapta, belli s›cakl›kta

X2Y4(g) 2XY2(g) ΔH > 0


a) S›cakl›¤› art›rmak

b) Bas›nc› art›rmak

c) Ortalama XY2 gaz› eklemek

‹fllemleri uyguland›¤›nda X2Y4’ün denge deri-

flimi nas›l de¤iflir?

4. Sürtünmesiz pistonla kapat›-

lan flekildeki kapta,

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

dengesi kurulduktan sonra

piston çekilerek hacim iki ka-

t›na ç›kar›l›yor. D›fl bas›nç ve s›cakl›k sabit ol-

du¤una göre,

a) SO2 nin mol say›s› nas›l de¤iflir?

b) SO2 nin denge deriflimi nas›l de¤iflir?

c) Özkütle nas›l de¤iflir?

5. A(g) + B(g) C(g) + D(g)

tepkimesi için;

350 °C’de K = 0,08

550 °C’de K = 0,40

oldu¤una göre,

a) S›cakl›k art›r›l›rsa tepkime hangi tarafa gider?

b) Oda s›cakl›¤›nda ürünler mi, girenleri mi daha

kararl›d›r?

6. 2N2O(g) 2N2(g) + O2(g) ΔH = +39 kkal

tepkimesinde;

I. Kaba N2O eklenmesi

II. Ortamdan N2 çekilmesi

III. Hacmin büyütülmesi

IV. Bas›nc›n art›r›lmas›

ifllemlerinden hangileri uygulan›rsa O2 nin

denge mol say›s›n› art›r›r?

sürtünmesiz vehareketli piston

SO2

O2

SO3

zaman


t1 t2

H2

N2

NH3



ES

EN

YAY

INLA

RI

132

7. Zn(k) + 2Fe+3(aq) Zn+2

(aq) + 2Fe+2(aq)

tepkimesi dengede iken sisteme su ilave edi-

lirse,

I. Fe+3 deriflimi artar.

II. Zn(k) mol say›s› artar.

III. Fe+3 mol say›s› azal›r.

IV. Zn+2 deriflimi azal›r.

ifadelerinden hangileri do¤ru olur?

8. 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g) ΔH > 0

tepkimesinde afla¤›dakilerden hangileri den-

gedeki CO gaz›n›n mol say›s›n› azalt›r?


II. Kaba O2 eklemek

III. Kab›n hacmini azaltmak

IV. Kaba CO eklemek

9. A(g) + B(g) C(g) Kp = 0,25

Sabit s›cakl›kta kapal› bir kapta k›smi bas›nc›

2 atm olan A gaz› ve bir miktar B gaz›ndan oluflan

bir kar›fl›m vard›r. Sistem dengeye ulafl›nca C ga-

z›n›n k›smi bas›nc› 0,4 atm oluyor.

Buna göre tepkime bafllamadan önce kaptaki

bas›nç kaç atm d›r?

10. A(g) + B(g) C(g) + D(g)

Tepkimesi sabit s›cakl›kta 2 litrelik bir kapta den-

gede iken 0,6 mol A, 0,4 mol B, 0,3 mol C ve 0,4

mol D bulunuyor.

Dengedeki D nin deriflimini 0,15 molara dü-

flürmek için kaptan kaç mol A çekilmelidir?

11. 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) ΔH = +48 kkal

Tepkimesi dengededir.

Afla¤›daki ifllemlerden hangileri dengedeki

SO2 nin molekül say›s›n› art›r›r?

I. Kaba SO3 eklemek

II. Kaptan bir miktar O2 uzaklaflt›rmak

III. Tepkime kab›n›n hacmini küçültmek

IV. Tepkime kab›n› ›s›tmak

12. Bileflik Molar Oluflma Is›s›

CO2(g) ΔH = –94 kkal/mol

H2O(g) ΔH = –58 kkal/mol

C2H6(g) ΔH = –20 kkal/mol

oldu¤una göre,

C2H6(g) + 7/2O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g)

tepkimesi dengede iken s›cakl›k art›r›l›rsa;

a) Denge hangi tarafa kayar?

b) Denge sabiti Kc nas›l de¤iflir?

c) Sistemdeki toplam molekül say›s› nas›l de¤i-

flir?

13.

X(g) + 2Y(g) 2Z(g) + 36 kkal


t1 ve t2 an›nda yap›lan etkiler sonucunda madde-

lerin deriflimindeki de¤iflim grafikteki gibidir.

Buna göre,

a) t1 de uygulanan etki nedir?

b) t2 de uygulanan etki nedir?


zaman

Y

X

Z

t1 t2


133

ES

EN

YAY

INLA

RI

C. K‹MYASAL TEPK‹MELERDE ÜRÜN VER‹M‹Bir tepkimede teorik verim, s›n›rlay›c› reaktifin

tümüyle kullan›lmas› halinde oluflabilecek ürün mik-tar›d›r. Teorik verim, elde edilebilecek en yüksekverim olup, denklefltirilmifl tepkimeden say›sal olarakhesaplanabilir. Uygulamada ise gerçek verimkullan›l›r ve gerçek verim tepkimede sonundagerçekten oluflan ürün miktar›d›r. Gerçek verimdaima teorik verimden küçüktür. Bunun farkl› neden-leri vard›r. ★ Bir çok tepkime tersinirdir ve soldan sa¤a %100

verimle gidemez. ★ Tepkime %100 olsa bile, ürünlerin tamamen tep-

kime ortam›ndan al›nmas› çok zordur.★ Baz› tepkimeler karmafl›kt›r ve oluflan ürünler

kendi aralar›nda baflka bir tepkime verebilirler vebu da istenilen tepkime verimini düflürür.

★ Tek bir tepkime söz konusu bile olsa, baz› ç›k›flmaddeleri ölçüm yap›lan zamanda tepkimeyegirmemifl olabilir.

★ Bafllang›ç maddelerinin baz›lar›, söz konusu tep-kime ile ayn› zamanda meydana gelen ve ayn›reaktifleri kullanan ikinci bir tepkime taraf›ndanharcanabilir.

Teorik verim, tek bir kimyasal eflitli¤in

katsay›lar› temel al›narak elde edilebilecek maksi-

mum miktard›r. Yüzde verim, teorik verimin

yüzdesi olarak, gerçekten meydana gelen ürün

miktar›n› gösterirr.

Yüzde verim %1 ile %100 aras›nda de¤iflebilir.

S›cakl›k ve bas›nç tepkime verimini önemli oranda

etkiler.

ÖRNEK

0,2 mol NH3 gaz›n›n bir k›sm›, 273°C s›cakl›kta ve 2,8

litrelik kap içerisinde,

2NH3(g) N2(g) + 3 H2(g)

denklemine göre N2 ve H2 gazlar›na ayr›fl›yor. Sistem

dengeye ulaflt›¤›nda kaptaki bas›nç 4,16 atm olarak

ölçülüyor. Buna göre,

a) Bu s›cakl›kta tepkimenin Kp de¤eri nedir?

b) Tepkimenin verim yüzdesi nedir?

ÇÖZÜM

Yüzde verim = Teorik verimBulunan verim

.100

ES

EN

YAY

INLA

RI

134

1. N2O4(g) 2NO2(g) K1 = 1,6.10–3

N2(g) + 1/2O2(g) N2O(g) K2 = 4.10–8

1/2N2(g) + O2(g) NO2(g) K3 = 4.10–4

oldu¤una göre,

2N2O(g) + 3O2(g) 2N2O4(g)

tepkimesinin denge sabiti kaçt›r?

A) 4.10–4 B) 4.10–2 C) 2,5.102

D) 4.102 E) 6,25.106

ÇÖZÜM

2. X2(g) + Y2(g) 2XY(g)

tepkimesi için;

25 °C de Kp = 670

400 K de Kp = 120

Buna göre,


II. 400 K de Kc = 120 dir.

III. Oda s›cakl›¤›nda ürünler girenlerden daha

kararl›d›r.




ÇÖZÜM

3. 2C(grafit) + 4H2(g) 2CH4(g)

tepkimesi için Kp = 16.108 dir.

Buna göre;

1/2CH4(g) 1/2C(grafit) + H2(g)

tepkimesinin denge sabiti Kp kaçt›r?

A) 4.104 B) 2.102 C) 2.10–2

D) 5.10–2 E) 5.10–3

ÇÖZÜM

4. A(g) + B(g) E + 2F K1 = 2

2C(g) + 2D(g) 2E + 4F K2 = 2

oldu¤una göre,

A(g) + B(g) C(g) + D(g)


A) B) v2 C) D) 2 E) 2v221

41



135

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

5. 2 litrelik bir kaba 0,18 mol CO2 ve 0,15 mol C(k)

konularak bafllat›lan,

CO2(g) + C(k) 2CO(g)

tepkimesinde 0,2 mol CO oluflunca tepkime den-

geye ulafl›yor. Buna göre,

CO(g) 1/2 CO2(g) + 1/2C(k)


A) 1 B) 2 C) v2 D) 0,05 E)

ÇÖZÜM

6. 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

3 litrelik bir kaba 1,8 mol NO ve 1,8 mol O2 gaz›

konuluyor. 1,2 mol NO2 oluflunca sistem den-

geye ulafl›yor. Buna göre,

NO2(g) NO(g) + 1/2O2(g)


A) 10 B) C) D) E) v5

ÇÖZÜM

7. 3X(g) + Y(g) 3Z(g)

tepkimesinin 40 °C’de K = 2, 240°C de ise K = 8

d›r. Buna göre,


II. S›cakl›k sabit tutularak hacim art›r›l›rsa tepki-

me girenler taraf›na kayar.

III. 40 °C de kaptaki molekül say›s› 240 °C deki

molekül say›s›ndan fazlad›r.




51

101

101

101


ES

EN

YAY

INLA

RI

136

ÇÖZÜM

8. SO2(g) + NO2(g) SO3(g) + NO(g) K1 = 0,4

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) K2 = 16

tepkimeleri bilindi¤ine göre,

NO2(g) NO(g) + 1/2O2(g)

dengesinin ayn› s›cakl›ktaki K3 de¤eri kaç

olur?

A) 0,1 B) 0,2 B) 0,25 D) 0,4 E) 4

ÇÖZÜM

9. 2A(g) + B(g) C(g) + 2D(g) K1 = 2

E(g) + F(g) 1/2C(g) + D(g) K2 = 3

oldu¤una göre,

A(g) + 1/2B(g) E(g) + F(g)


A) B) C) 3 D) E)

ÇÖZÜM

10. X(k) + Y2(g) XY2(g)

X(k) + 1/2Y2(g) XY(g)

tepkimeleri verildi¤ine göre,

XY2(g) + X(k) 2XY(g)

tepkimesinin ayn› s›cakl›kta denge sabiti ne-

dir?

A) 0,05 B) 0,1 c) 0,5 D) 1 E) 5

ÇÖZÜM

21

K2 =

25

K1 =

34

23

32

27


137

ES

EN

YAY

INLA

RI

11. 2X2(g) + Y2(g) 2X2Y(g)

tepkimesinin 30 °C de denge sabiti 2,4 ve

180 °C’deki denge sabiti 0,4 dir.

Bu tepkime ile ilgili,

I. Tepkime ›s›s› ΔH < 0 d›r.

II. 100 °C de denge sabiti 2,4 ile 0,4 aras›nda

olur.

III. X2Y molekülleri yüksek s›cakl›kta daha karar-

l›d›r.




ÇÖZÜM

12. 2A(g) 2B(g) K1

B(g) + C(g) D(g) + E(g) K2

E(g) + 2C(g) K3

tepkimeleri ve denge sabitleri bilindi¤ine gö-

re,

A(g) + 3C(g) D(g) + 2E(g)

tepkimesinin denge sabitinin ifadesi nedir?

A) B)

C) D)

E)

ÇÖZÜM

13. X(g) + Y(g) 3Z(g)

tepkimesinin 120 °C de denge sabiti K = 0,01 dir.

1 litrelik bir tepkime kab›na 0,1 mol X, 0,1 mol Y

ve 0,1 mol Z konuluyor.

Buna göre,

I. Sistem dengededir.

II. Dengede Z’nin deriflimi 0,1M’den küçük olur.

III. Tepkime sa¤a do¤ru yürüyerek dengeye ula-

fl›r.




ÇÖZÜM

.1

K KK1 2

2

3$

.1

K KK1 2

3$

1K K

K1 23

$ $

.1

K KK1 2

3$.

1K K

K1 22

3$

ES

EN

YAY

INLA

RI

138

1. 2A(g) B(g) + 3C(g)

tepkimesinin 10 °C deki K1 = 40, 100 °C deki

K2 = 15 tir. Buna göre,

a) Oda koflullar›nda A, B ve C den hangileri daha

kararl›d›r?

b) Tepkime endotermik mi, ekzotermik mi dir?

c) S›cakl›k art›r›l›rsa tepkime hangi yöne gider?

2. A(g) + 2B(g) 3C(g)

tepkimesinin 100 °C de Kc = 10–2 dir.

2 litrelik bir kaba 0,2 mol A, 0,2 mol B ve 0,2 mol

C konuyor. Buna göre,

a) Tepkimenin denge kesiri Q kaçt›r?

b) Tepkime hangi yöne giderek dengeye ulafl›r?

c) Bas›nç art›r›l›rsa kaptaki toplam molekül say›-

s› nas›l de¤iflir?

3. 2 litrelik bir kaba 0,3 mol A ve 0,5 mol B konuyor.

A(g) + 2B(g) 2C(g)

tepkimesi dengeye ulaflt›¤›nda kapta 0,1 mol B

bulunuyor. Buna göre,

a) C nin denge deriflimi kaç mol/litre olur?


4. 2 litrelik bir kaba 0,2 mol A ve 0,2 mol B konuyor.

A(g) + B(g) 2C(g)

tepkimesi dengeye ulafl›nca C’nin deriflimi 0,1M

olarak ölçülüyor. Buna göre,

a) A’n›n denge deriflimi kaç mol/litredir?


5. X2(g) + Y2(g) 2XY(g) + 28 kkal

tepkimesinin 40 °C deki denge sabiti Kd = 18 dir.

Buna göre,

a) S›cakl›k 100 °C ye ç›kar›l›rsa denge sabiti Kc

küçülür mü, büyür mü?

b) Sabit bas›nçta ortama X2 ilave edilirse Y2 nin

k›smi bas›nc› nas›l de¤iflir?

6.

A(g) + B(g) C(g) ΔH > 0

tepkimesi dengededir. t1 ve t2 an›nda yap›lan et-

kiler sonucunda grafikteki de¤iflimler meydana

gelmifltir. Buna göre,

a) t1 an›nda yap›lan etki nedir?

b) t2 an›nda yap›lan etki nedir?

7. 2XY2(g) + Y2(g) 2XY3(g) + 46 kkal

tepkimesi dengededir. XY3’ün dengedeki mikta-

r›n› art›rmak için,

a) S›cakl›k de¤iflimi ne olmal›d›r?

b) Tepkime kab›n›n hacmi nas›l de¤ifltirilmelidir?


zamant1 t2

A

B

C



139

ES

EN

YAY

INLA

RI

8. X(g) + 2Y(g) 3Z(g)

Kapal› bir kaba k›smi bas›nçlar› 0,4 er atmosfer

olan X ve Y gazlar› konuluyor.

Tepkime dengeye ulaflt›¤›nda Y nin k›smi bas›nc›

0,2 atm olarak ölçülüyor. Buna göre,

a) Z nin dengedeki k›smi bas›nc› kaç atm d›r?

b) Tepkimenin denge sabiti Kp ne olur?

9. A(g) B(g) + 1/2C(g)

tepkimesinin 250 °C de denge sabiti Kc = 0,03 tür.

1 litrelik bir tepkime kab›nda 0,02 mol A, 0,1 mol B

ve 0,04 mol C bulunuyor. Buna göre,

a) Tepkime dengede midir?

b) Tepkime dengede de¤ilse hangi yöne giderek

dengeye ulafl›r?

c) A n›n denge deriflimi 0,02M den az m› olur,

çok mu?

10. A(g) + B(g) 2C(g) + 22 kkal

tepkimesi dengededir. C nin denge deriflimini

art›rmak için;

I. S›cakl›¤›n art›r›lmas›

II. Tepkime kab›n›n hacminin azalt›lmas›

III. Ortama A(g) ilave edilmesi

ifllemlerinden hangileri yap›l›rsa do¤ru olur?

11. C(k) + 1/2O2(g) CO(g) K1 = 500

2CO + O2(g) 2CO2(g) K2 = 4

oldu¤una göre, ayn› s›cakl›kta

C(k) + O2(g) CO2(g)


12. 1/2N2(g) + 1/2O2(g) NO(g) K1 = 2

2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) K2 = 4

N2O5(g) 2NO2(g) + 1/2 O2(g) K3 = 0,1

Yukar›da baz› tepkimeler ve denge sabitleri veril-

mifltir. Ayn› s›cakl›kta,

2N2(g) + 5O2(g) 2N2O5

tepkimesinin denge sabiti Kc kaçt›r?

13. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) K1 = 25

2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) K2 = 100

oldu¤una göre ayn› s›cakl›kta,

SO2(g) + CO2(g) SO3(g) + CO(g)


14. N2O4(g) 2NO2(g)

2 litrelik bir kaba 0,9 mol N2O4 konuluyor. N2O4

ün % 40 bozununca tepkime dengeye ulafl›yor.

Buna göre,

NO2(g) 1/2N2O4(g)


15. 2NOBr(g) 2NO(g) + Br2(g)

tepkimesinin belirli bir s›cakl›kta denge sabiti

K = 4.10–4 tür.

Bu s›cakl›kta 2 litrelik kapal› kapta 0,2 mol

NOBr(g), 0,04 mol NO(g) ve 32 g Br2(g) oldu¤u

bu tepkime için,

I. Tepkime dengededir.

II. Tepkime ürünler yönünde ilerler.

III. Tepkime s›ras›nda kaptaki molekül say›s›

azal›r.

ifadelerinden hangileri do¤ru olur? (Br = 80)

140

ETK‹NL‹K – 6

S›cakl›k de¤iflimi, denge sabiti de¤erini etkileyen tek faktördür.

DO⁄RU

1.

YANLIfi

Bir maddenin fiziksel hâlleri aras›nda da dinamik denge kurulabilir.

2. Denge ba¤›nt›s›nda sadece ürünlerin tamam› yer al›r.

3.

Kimyasal dengenin kurulabilmesi için sistemin tersinir olmas› gereklidir.4.

5. Endotermik tepkimelerde s›cakl›k art›r›l›rsa denge sabiti küçülür.

6.

7. Denge sabitinin birimi tüm tepkimeler için ayn›d›r.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

Denge kesiri bir tepkimenin dengede olup olmad›¤›n› anlamak için kullan›l›r.


Dinamik bir dengede sürekli ve çift yönlü bir hareket vard›r.

Denge hâlinde ileri ve geri yöndeki tepkime h›zlar› birbirine eflittir.

Bir denge tepkimesinde hem minimum enerji hem de maksimum düzensiz-lik daima ürünler lehinedir.

Tüm sistemlerde dengeden söz edilebilir.

Denge kesiri denge sabiti de¤erinden büyükse tepkime ileri yönde ilerleye-rek dengeye ulafl›r.

Bir denge denklemindeki kat say›lar herhangi bir rakam ile çarp›l›rsa Kcde¤eri de ayn› say› ile çarp›l›r.

Tepkimedeki kat› maddelerin miktar›n› de¤ifltirmek dengeyi bozmaz.15.

16.

17. Ekzotermik tepkimelerin Kc de¤eri s›cakl›k artt›kça küçülür.

Bas›nc›n art›r›lmas› denge halindeki bütün tepkimelerin denge halini etkiler.

Mekanizmal› tepkimelerin denge denklemleri en yavafl ad›ma göre yaz›l›r.

DO⁄RU VE YANLIfiI BEL‹RLEYEL‹MAfla¤›daki ifadelerden hangilerinin do¤ru, hangilerinin yanl›fl oldu¤unu, ilgili bofllu¤a ✓ iflaretini kooyarak

belirtiniz.

141

ETK‹NL‹K – 7

1. Bir tepkimenin denge tepkimesi olarak ifllem görmesi için …………… olmas› gerekir.

2. Maddenin fiziksel hâllerinin de¤iflimleri s›ras›nda, maddenin hâlleri aras›nda oluflan dengeye ……………

denir.

3. Bir kimyasal denge tepkimesinde tepkimeye girenlerle tepkimeden ç›kanlar ayn› fiziksel fazda bulunuyorsa,

böyle dengelere …………… denir.

4. Katsay›lar üs olarak yaz›lmak kayd›yla, ürünlerin deriflimleri çarp›m›n›n girenlerin deriflimleri çarp›m›na bölü-

mü ile …………… bulunur.

5. Herhangi bir anda, kapal› bir sistemde bir tepkimenin dengede olup olmad›¤› veya hangi yönde ilerledi¤i

…………… hesaplanarak belirlenebilir.

6. Dengedeki bir sistem, bir d›fl etkiyle bozulursa, sistem bu etkiyi azalt›p yeniden dengeye varacak flekilde bir

tepki gösterir. Bu yasaya …………… denir.

7. Bir tepkimenin dengede olup olmad›¤›n› baz› fiziksel özelliklerdeki de¤iflimler gözlemlenerek belirlenebilir. Tep-

kimede en az bir gaz madde varsa tepkimenin dengeye ulafl›p ulaflmad›¤› …………… de¤iflimi izlenerek ta-

kip edilir.

8. Denklemi belli olan bir tepkimenin denge sabiti de¤erini etkileyen tek faktör …………… d›r.

9. Bir tepkime dengede iken denge tepkimesinin denklemindeki …………… bir say› ile çarp›l›rsa Kc de¤erine üs

olarak yaz›l›r.

10. …………… tepkimelerde s›cakl›k art›r›l›rsa denge sabitinin say›sal de¤eri artar.

11. Bas›nçlar türünden denge sabitinin sembolü …………… dir.

12. Bir tepkimede …………… kullan›l›rsa, bu tepkime daha çabuk dengeye ulafl›r.


S›cakl›k

Fiziksel denge

Homojen denge

Kp

Denge sabiti

La Chatelier Prensibi

Endotermik

Katalizör

Kat say›lar

Tersinir tepkime

Denge kesiri

Bass›nç


ES

EN

YAY

INLA

RI

142

ETK‹NL‹K – 8

6

1

2

5

3

7

13

9

4

14

10

1112

8

BBULMACA

SOLDAN SA⁄A

1. Minimum enerjili olma e¤ilimine z›t etki eden e¤ilim.

3. Denge; maddelerin kimyasal etkileflimleri sonucunda

olufluyorsa bu tür dengelere ……… denir.

5. Bir tepkimenin herhangi bir an›nda dengede olup ol-

mad›¤›n› anlamak için hesaplanan kesire ……………

denir.

7. Etki eden faktörlerin içinde de¤iflimi denge sabitini de-

¤ifltiren nicelik.

9. S›cakl›k art›r›ld›¤›nda ürünler yönüne kayan ve denge

sabitinin say›sal de¤eri büyüten tepkime türü.

11. Denge ba¤›nt›s›na yaz›lmayan maddelerin sahip oldu-

¤u fiziksel halden biri.

13. Gözle görülen bir de¤iflikli¤in gözlenmedi¤i ancak sü-

rekli ve çift yönlü bir hareketin devam etti¤i dengeye

denir.

YUKARIDAN AfiA⁄IYA

2. Kimyasal tepkimelerde dengenin kurulabilmesi için

tepkimenin ……………… olmas› gerekir.

4. Maddelerinn fiziksel hâllerinin de¤iflimleri s›ras›nda,

maddenin hâlleri aras›nda oluflan dengeye ……………

denir.

6. S›cakl›k art›fl›n›n dengeyi girenler yönünde kayd›rd›¤›

tepkime türü.

8. Bir denge tepkimesindeki ……………………… herhan-

gi bir say› ile çarp›l›rsa bu say› Kc sabitine üs olarak

yaz›l›r.

10. Kimyasal bir tepkimenin denge an›ndaki kar›fl›m› ho-

mojen ise bu tür dengeye …………… denir.

12. Bir kimyasal tepkimenin daha çabuk dengeye ulaflma-

s› için kullan›lan madde.

14. Dengeye etki eden faktörleri belirten ve bir bilim ada-

m›n›n ad› ile an›lan prensibin ad›.


ES

EN

YAY

INLA

RI

143

1. CO2(g) + H2O(s) ⎯→ H+(suda) + HCO–

3(suda)

tepkimesinin h›z›, birim zamanda,

I. Elektrik iletkenli¤indeki artma

II. CO2(g) bas›nc›ndaki azalma

III. H2O(s)’nun deriflimindeki azalma

ifllemlerinden hangileri ile saptanabilir?



2. I. Pb+2(aq) + CO–2

3(aq) ⎯→ PbCO3(k)

II. Ag+(aq) + Cl–(aq) ⎯→ AgCl(k)

III. CO2(g) + H2(g) ⎯→ CO(g) + H2O(s)

Tepkimelerinin ayn› koflullardaki h›zlar› karfl›-

laflt›r›l›rsa, küçükten büyü¤e s›ralan›fl› nas›l-

d›r?

A) I, II, III B) I, III, II C) III, II, I

D) III, I, II E) II, I, III

3. X + Y Z

tepkimesinin aktifleflme enerjisi 40 kkal’d›r. Geri

tepkimenin aktifleflme enerjisi 25 kkal’d›r.

Geri tepkimenin entalpisi kaç kkal’d›r?

A) –65 B) 65 C) –40 D) 15 E) –15

4. A(g) + B(g) ⎯→ 2C(g)

tepkimesi için potansi-

yel enerjisi - tepkime

koordinat› grafi¤i veril-

mifltir.

Buna göre, afla¤›da-

kilerden hangisi yan-

l›flt›r?

A) Geri tepkime ekzotermiktir.

B) Geri tepkimenin aktifleflme enerjisi 42 kkal’d›r.

C) Aktifleflmifl kompleksin enerjisi 94 kkal’dir.

D) ‹leri tepkimenin aktifleflme enerjisi 72 kkal’d›r.

E) Geri tepkime için ΔH = 30 kkal’d›r.

5. Çarp›flma teorisine iliflkin afla¤›dakilerden


I. Sadece etkin çarp›flmalar tepkime ile sonuç-

lanabilir.

II. S›cakl›k art›r›l›rsa, etkin çarp›flma say›s› artar.

III. Hacim art›r›l›rsa, etkin çarp›flma say›s› artar.



6. C2H4(g) + 3O2(g) ⎯→ 2CO2(g) + 2H2O(s)

tepkimesinde CO2’nin oluflma h›z› NK’da 4,48

litre/s’dir. O2(g)’nin harcanma h›z› saniyede kaç

mol’dür?

A) 0,1 B) 0,2 C)0,25 D) 0,3 E) 0,4

7. A(g) + 2B(g) ⎯→ AB2(g)

tepkimesinin h›z ba¤›nt›s› k[A][B] fleklindedir.

Bu tepkime için,

I. Uygun bir katalizör kullan›lmas›

II. S›cakl›¤›n art›r›lmas›

III. A’n›n derifliminin art›r›lmas›

ifllemlerinden hangilerinin uygulanmas› ayn›

anda h›z› ve mekanizmay› de¤ifltirir??



8. Gaz faz›ndaki bir tepkimede hacim sabit tutularak

s›cakl›k art›r›l›yor.

Buna göre,

I. Moleküllerin ortalama h›zlar›

II. Aktifleflme enerjisi

III. Tepkime h›z›

de¤erlerinden hangileri de¤iflmez?



A+B

T.K

P.E(kkal)

94

52

22

2C

K‹MYASAL REAKS‹YONLARIN HIZLARI VE K‹MYASAL DENGE TEST – 1 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR)


ES

EN

YAY

INLA

RI

144

9. 2X(g) + 3Y(g) ⎯→ Ürün

tepkimesi için ayn› s›cakl›kta farkl› deriflimlerdeki

deney sonuçlar› tablodaki gibidir.

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,1 0,1 1,4.10–4

2 0,1 0,2 2,8.10–4

3 0,2 0,1 5,6.10–4

S›cakl›k de¤ifltirilmeden X ve Y deriflimleri

3’er kat›na ç›kar›l›rsa ürün oluflma h›z› kaç ka-

t›na ç›kkar?

A) 3 B) 9 C) 18 D) 25 E) 27

10. HBr(g) + O2(g) ⎯→ HOOBr(g) (Yavafl)

HBr(g) + HOOBr(g) ⎯→ 2HOBr(g) (H›zl›)

2HBr(g) + 2HOBr(g) ⎯→ 2Br2(g) + 2H2O(g) (H›zl›)

mekanizmas›na göre gerçekleflen bir tepkime

için;

I. HOOBr ve HOBr ara ürünlerdir.

II. O2(g)’nin k›smi bas›nc› 2 kat›na ç›kar›l›rsa tep-

kime h›z› 4 kat›na ç›kar.

III. Tepkimenin h›z ba¤›nt›s› k[HBr][O2] d›r.




11. 3X(g) + Y(g) ⎯→ Ürün

tepkimesinin ayn› s›cakl›kta, farkl› deriflimlerle

yap›lan deney sonuçlar› verilmektedir.

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,02 0,04 1,6.10–3

2 0,04 0,08 12,8.10–3

Buna göre tepkimenin h›z sabitinin birimi

nedir?

A) litre2/mol2.s B) litre/mol.s

C) litre3/mol3.s D) mol/litre.s

E) 1/saniye

12. Bir tepkimenin mekanizmas› flu ad›mlarla olufl-

maktad›r.

I. 2XO + O2 ⎯→ 2XO2

II. 2YO2 + 2XO2 ⎯→ 2YO3 + 2XO

Bu tepkimedeki maddelerden hangisi katali-

zör görevi yapmaktad›r?

A) YO3 B) YO2 C) O2 D) XO2 E) XO

13. X(k) + Y(g) ⎯→ 2Z(g) + Is›

Kapal› bir kapta gerçekleflen yukar›daki tep-

kimede birim zamanda oluflan Z molekülleri

say›s›n› aflaa¤›dakilerden hangisi art›rmaz?

A) Kaba Y gaz› eklemek

B) S›cakl›¤› art›rmak

C) Kab›n hacmini art›rmak

D) Katalizör kullanmak

E) X kat›s›n› küçük parçalara bölmek

14.

Bir tepkimenin potansiyel enerji - tepkime koordi-

nat› grafi¤i yukar›da verilmifltir.

Buna göre, afla¤›dakilerden hangisi yanl›flt›r?

A) Tepkime mekanizmas› 2 basamakl›d›r.

B) Katalizör E1 ve E2’yi ayn› miktarda etkiler.

C) Toplu tepkimenin ΔH < 0’d›r.

D) H›z› belirleyen basama¤›n eflik enerjisi E1’dir.

E) E2 h›zl› basama¤›n aktifleflme enerjisidir.

T.K

P.E(kkal)

E1

E2

147

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. 2A(g) + 3B(g) + C(g) ⎯→ Ürünler

Tepkimenin h›z ba¤›nt›s› k[A]2[B]’dir.

Buna göre,

I. Tepkime mekanizmal›d›r.

II. Tepkime A’ya göre 2. derecedendir.

III. C’nin deriflimi 2 kat›na ç›kar›l›nca tepkime

h›z›da 2 kat›na ç›kar.




2.

Gaz faz›ndaki bir tepkimede, moleküllerin üç ayr›

s›cakl›ktaki kinetik enerji da¤›l›mlar› grafikteki gi-

bidir. Buna göre,

I. T3 s›cakl›¤›nda aktivasyon enerjisi en büyük-

tür.

II. T1 s›cakl›¤›nda tepkime h›z› en büyüktür.

III. T3 s›cakl›¤›nda tepkime h›z› en büyüktür.




3. C(k) + O2(g ⎯→ CO2(g) + Is›

Tepkimesinin h›z›n› afla¤›dakilerden hangileri

art›r›r?

I. Kaba saf O2(g) yerine hava göndermek

II. C(k)’yi toz haline getirmek

III. S›cakl›¤› azaltmak

A) Yaln›z II B) I ve II C) I ve III


4. X(g) + 2Y(g) ⎯→ K(g) + 2L(g)

tepkimesi için yap›lan deneylerin sonuçlar› afla-

¤›daki gibidir.

Tepkime h›z›

Deney [X] [Y] mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,2 0,02 2.10–3

2 0,4 0,02 4.10–3

3 0,8 0,04 32.10–3

Buna göre,

I. Tepkimenin mekanizmas› yoktur.

II. Tepkimenin h›z sabiti 25’tir.

III. Tepkimenin derecesi 3’tür.




5. X(g) + Y(g) ⎯→ Z(g) (Yavafl)

X(g) + Z(g) ⎯→ 2L(g) (H›zl›)

2X(g) + 2L(g) ⎯→ 2T2(g) + 2U(g) (H›zl›)

Mekanizmas›na göre gerçekleflen bir tepkime

için,

I. Z(g) ve L(g) ara ürünlerdir.

II. Y(g)’nin k›smi bas›nc› 2 kat›na ç›kar›l›rsa tep-

kime h›z› da 2 kat›na ç›kar.

III. Tepkime h›z› ba¤›nt›s› k[X][Y]’dir.


A) Yaln›z I B) Yaln›z III E) I ve II

D)II ve III E) I, II ve III

6. Tepkime mekanizmas›,

X(g) + X(g) ⎯→ T(g) + Z(g) (Yavafl)

Y(g) + Z(g) ⎯→ L(g) (H›zl›)

olan tepkime için,

I. Toplu tepkime denklemi,

2X(g) + Y(g) ⎯→ T(g) + L(g)’dir.

II. Z(g) kal›c› olmayan bir ara üründür.

III. Tepkimenin h›z denklemi k[X]2[Y] dir.


A) Yaln›z III B) I ve II C) I ve III


tanecik say›s›

T3

T2T1

Eakinetikenerji



ES

EN

YAY

INLA

RI

148

7.

Bir tepkimenin potansiyel enerji tepkime koordi-

nat› grafi¤i verilmifltir.

Buna göre;

I. X + H2O ⎯→ XOH + 1/2H2 için ΔH = 118 kkal

dir.

II. ‹leri aktifleflme enerjisi Eai = 22 kkal’dir.

III. Ürünlerin entalpilerinin toplam› 50 kkal’dir.




8. 2X + Y ⎯→ 2Z

Tepkimesi için belirli bir s›cakl›kta yap›lan deney-

lerden afla¤›daki sonuçlar al›nm›flt›r:

Bafllang›ç H›z›

Deney [X]mol/l [Y]mol/l mol/l.s⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 1,0 0,01 6.10–3

2 2,0 0,01 1,2.10–2

3 2,0 0,02 2,4.10–2

tepkimenin h›z denklemi afla¤›dakilerden han-

gisidir?

A) k[X]2[Y] B) k[X][Y] C) k[X]2

D) k[Y]2 E) k[X]1/2[Y]

9. PCl3(g) + Cl2(g) ⎯→ PCl5(g)

Tepkimesinin h›z› afla¤›dakilerden hangisinin

de¤iflimi ile izlenemez?

A) PCl5 k›smi bas›nc›n›n artmas›

B) Mol say›s›ndaki de¤iflme

C) Toplam bas›nçtaki de¤iflme

D) PCl3 k›smi bas›nc›n›n azalmas›

E) Toplam kütledeki de¤iflme

10. I. S›cakl›¤› art›rmak

II. Kab›n hacmini küçültmek

III. Katalizör kullanmak

Gaz faz›nda yürüyen bir tepkimede h›z sabiti

“k” n›n de¤eri hangileri ile artar?



11. L’nin oluflma

Deney [X2] [Y2] h›z›⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

1 0,001 0,01 4.10–3

2 0,001 0,02 8.10–3

3 0,003 0,04 48.10–3

Yukar›daki deney sonuçlar›;

3X2(g) + 2Y2(g) ⎯→ 2Z(g) + L(g)

tepkimesine aittir.

Buna göre afla¤›dakilerden hangileri do¤-

rudur?

I. Tepkimenin yavafl ad›m›

X2(g) + 2Y2(g) ⎯→ Ürün fleklindedir.

II. H›z sabiti 400’dür.

III. [X2] = 0,004M, [Y2] = 0,01M olsayd› tepkime

h›z› 0,016 M/s olurdu.



12. Mekanizmas›,

SO2 + NO2 ⎯→ SO3 + NO (Yavafl)

NO + 1/2O2 ⎯→ NO2 (H›zl›)

olan tepkimede;

I. Katalizör NO2’dir.

II. NO karars›z ara üründür.

III. r = k[NO][O2]1/2 dir.




P.E(kkal)

T.K

72

50

–68 X+H2O

A

XOH+1/2H2

149

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)

Tepkimesi dengede iken 5 litrelik kapta, 4 mol

HCl, 2 mol H2 ve 4 mol Cl2 gazlar› bulunuyor.

Tepkimenin denge sabiti kaçt›r?

A) 0,2 B) 0,4 C) 0,5 D) 2 E) 4

2. 5 litrelik bir kapta 9 mol X ve 5 mol Y gazlar› bu-

lunmaktad›r.

2X(g) + Y(g) 2Z(g)

tepkimesi dengeye ulaflt›¤›nda kapta 6 mol Z bu-

lunuyor. Tepkimenin denge sabiti kaçt›r?

A) 40 B) 20 C) 10 D) 2 E) 0,8

3. Belli bir s›cakl›kta 1 litrelik bir kaba 10 atm ba-

s›nçta PCl5 gaz› bulunuyor.

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)

tepkimesine göre, sistem dengeye ulaflt›¤›nda

PCl5(g) in % 80 i ayr›fl›yor.

Buna göre, Kp de¤eri kaçt›r?

A) 1,6 B) 3,2 C) 4 D) 16 E) 32

4. XY(k) + Z2(g) X(k) + Z2Y(g)

tepkimesi dengedeyken 1,64 litrelik bir kapta

27 °C’de 0,2 mol Z2(g), 0,4 mol XY(k), 0,5 mol X(k)

ve 0,4 mol Z2Y(g) bulunuyor.

Tepkimenin Kp de¤eri kaçt›r?

A) 0,2 B) 2 C) 4 D) 5 E) 8

5. Belli bir s›cakl›kta 1 litrelik bir kaba 0,6 mol XY ve

bir miktar Y2 gazlar› konuyor.

2XY(g) + Y2(g) 2XY2(g)

tepkimesi dengeye ulaflt›¤›nda XY2 nin molar de-

riflimi 0,4 oluyor.

Denge sabiti Kd = 4 oldu¤una göre bafllang›ç-

ta kapta kaç mol Y2 gaz› vard›r?

A) 0,3 B) 0,4 C) 0,6 D) 0,8 E) 1,2

6. 1 litrelik bir kapta,

2X(g) + Y(g) 2Z(g)

tepkimesi dengeye ulaflt›¤›nda 0,4 mol X, 0,2 mol

Y ve 0,4 mol Z bulunuyor.

Z nin denge derifliminin 0,6M olmas› için kaba

kaç mol Y ilave edilmelidir?

A) 0,2 B) 1,7 C) 1,8 D) 1,9 E) 3,4

7. X(g) + 2Y(g) 2Z(g)

belli bir s›cakl›kta V litrelik bir kaba 2 mol X, 6 mol

Y konularak tepkime bafllat›l›yor. Tepkime denge-

ye geldi¤inde kapta 1 mol X bulunuyor.

Denge sabiti Kd = 1 oldu¤una göre kab›n hac-

mi kaç litredir?

A) 4 B) 3 C) 2 D) 0,8 E) 0,4

8. 2AB2(g) 2AB(g) + B2(g)

tepkimesi için belli bir s›cakl›kta denge sabiti

Kd=4.10–4 tür. Bu s›cakl›kta 2 litrelik kapal› bir

kapta 0,2 mol AB2, 0,04 mol AB ve 0,2 mol B2 ol-

du¤una göre, bu tepkime ile ilgili afla¤›dakiler-

den hangisi do¤rudur?

A) Tepkime dengededir.

B) Tepkime ürünler yönünde ilerler.

C) Tepkime s›ras›nda kaptaki molekül say›s› aza-

l›r.

D) Dengede [AB2] < 0,1M olur.

E) Dengede [AB] = 0,02M olur.

9. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH < 0

Tepkimesi kapal› bir kapta dengededir.

Tepkimeyi afla¤›dakilerden hangisi ileriye

kayd›rmaz?

A) SO2 eklemek

B) O2 eklemek

C) Kab›n hacmini azaltmak

D) Ortamdan SO3 uzaklaflt›rmak

E) Sistemi ›s›tmak



ES

EN

YAY

INLA

RI

150

10. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + 22 kkal

denge tepkimesinde afla¤›dakilerden hangile-

ri dengedeki NH3 miktar›n› art›r›r?

I. Ortama N2 eklemek

II. Tepkime kab›n›n hacmini azaltmak

III. S›cakl›¤› düflürmek



11. X(k) + Y(g) 2Z(g) ΔH > 0

tepkimesi kapal› bir kapta dengededir.

Buna göre,


II. Y gaz› eklemek

III. X(k) eklemek

ifllemlerinden hangileri denge sabitinin de¤e-

rini de¤ifltirmeden Z’nin miktar›n› art›r›r?



12. 2X(g) + Y(g) 2Z(g)

tepkimesi flekildeki silindir-

de dengededir. Piston 2 ko-

numuna indirilip orada sa-

bitlefltiriliyor. Denge kurul-

du¤unda afla¤›dakilerden

hangisi yanl›fl olur?

(t = sabit)

A) Kaptaki molekül say›s› azal›r.

B) X’in denge deriflimi artar.

C) Son bas›nç ilk bas›nc›n iki kat› olur.

D) Denge sabiti de¤iflmez.

E) Y’nin mol say›s› azal›r.

13. A(g) + 2B(g) 2C(g)

tepkimesi sabit s›cakl›kta dengededir. Kaba bir

miktar A(g) ekleniyor.

Buna göre, afla¤›dakilerden hangisi do¤ru-

dur?

[A]M [B]M [C]M Denge sabiti⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯

A) Azal›r Azal›r Artar Artar

B) Artar Azal›r Artar Artar

C) Artar Azal›r Artar De¤iflmez

D) Azal›r Azal›r Artar De¤iflmez

E) Artar Artar Azal›r De¤iflmez

14. 1/2N2 + 1/2O2 NO K1 = 5

2NO2 2NO + O2 K2 = 2

oldu¤una göre, ayn› koflullarda;

N2 + 2O2 2NO2

için denge sabiti kaçt›r?

A) 7 B) 25 C) 2,5 D) 12,5 E) 23

15. I. 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)

II. C2H5OH(s) C2H5OH(aq)

III. CaO(k) + CO2(g) CaCO3(k)

Yukar›daki olaylar›n hangilerinde maksimum

düzensizlik e¤ilimi ürünlerin lehinedir?



16. I. Tepkime h›z›

II. Denge sabiti

III. Aktifleflme enerjisi

Bir tepkkimede s›cakl›k art›r›l›rsa yukar›daki-

lerden hangileri de¤iflir?



h

h

1

2

159

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. A2(g) + 2B2(g) →← 2AB2(g) + ›s›

Tepkimesinde dengeyi tepkimeye girenleryönünde kayd›rmak için afla¤›dakilerdenhangisi yap›lmal›d›rr?

A) Bas›nc› azalt›p, s›cakl›¤› art›rmak.B) B2’nin deriflimini art›r›p, AB2’nin deriflimini

azaltmak.C) AB2 ’nin deriflimini ve s›cakl›¤› azaltmak.D) Kab›n hacmini ve s›cakl›¤› azaltmak.E) A2’ nin deriflimini art›r›p, s›cakl›¤› azaltmak.

2. Afla¤›da verilen tepkimelerden hangisindeminimum enerjili hâle varma e¤ilimi ürünler-den yanad›r?

A) H2(g) →← 2H(g)

B) Na(g) →← Na+(g) + e–

C) CI2(g) + 2e– →← 2CI–(g)

D) Fe(k) →← Fe(s)

E) I2(k) →← I2(g)

3. I. Zn(k) + 2H+(aq) ⎯→ Zn+2

(aq) + H2(g)

II. CH3CH2OH + O2 ⎯→ CH3COOH + H2O

III. Ba+2(aq) + SO4

–2(aq) ⎯→ BaSO4(k)

Yukar›da verilen tepkimelerin h›zlar›na görebüyükten küçü¤e do¤ru s›ral›n›fl› nedir?

A) I, III, II B) III, II, I C) II, I, IIID) II, III, I E) III, I, II

4. COCI2(g) →← CO(g) + CI2(g) + ›s›

dengesini ürünler yönüne çevirmek için afla-¤›dakilerden hangisi yap›lmal›d›r?

Kab›n hacmi S›cakl›k

A) Büyütülmeli Art›r›lmal›

B) Sabit Art›r›lmal›

C) Küçültülmeli Düflürülmeli

D) Büyütülmeli Düflürülmeli

E) Küçültülmeli Art›r›lmal›

5. CO2(g) + C(k) + ›s› →← 2CO(g)

Tepkimesinin denge konumu için;

I. Maksimum düzensizlik e¤ilimi ürünler yönü-ne do¤rudur.

II. Tepkime kab›n›n hacmi küçültülürse dengegirenler yönünde do¤ru olur.

III. Kapta CO2 gaz› uzaklaflt›r›l›rsa C(k) nun molsay›s› artar.

aç›klamalar›ndan hangileri do¤rudur?

A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve IID) II ve III E) I, II ve III

6. 2 litrelik bir kaba 3 mol A2 ve 3 mol B2 gazlar› ko-nuyor.

A2(g) + B2(g) →← 2AB(g) Kc = 36

tepkimesine göre, denge kuruldu¤unda kapta-ki AB’ nin mol say›s› kaç olur?

A) 1,7 B) 2,25 C) 2,57 D) 4,5 E) 5,14

7. I. Zn(k) + 2H+(aq) ⎯→ Zn+2

(aq) + H2(g)

II. S(k) + O2(g) ⎯→ SO2(g)

III. Na(k) + H2O(s)⎯→ NaOH(aq) + H2(g)

Yukar›daki tepkimelerin hangilerinde temasyüzeyinin artmas› tepkimeyi h›zland›r›r?

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C)Yaln›z III


8. 2X(g) + Y(g) →← 2Z(g)

Tepkimesinde 500K’deki molekül say›s›400K’deki molekül say›s›ndan fazlad›r.

Buna göre;

I. Tepkime ›s› veren bir tepkimedir.

II. 500K’deki denge sabiti 400K’deki denge sa-bitinden küçüktür.

III. Z yüksek s›cakl›kta daha karal›d›r.


A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve IID) I ve III E) II ve III



ES

EN

YAY

INLA

RI

160

9. Sabit bas›nç ve sabit s›cakl›kta gerçeklefltiri-len;

I. KClO3(k) ⎯→ KCl(k) +3/2O2(g)

II. C(k)+ O2(g) ⎯→ CO2(g)

III. CH4(g) + 2O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2H2O(g)

tepkimelerinden hangilerinin tepkime h›z› ha-cim de¤iflimi izlenerek ölçülebilir?


10. 2XY2(g) + Y2(g) →← 2XY3(g)

tepkimesi dengede iken ayn› s›cakl›kta;

I. Hacim art›r›l›yor.II. Tepkime ortam›na sabit hacimde He gaz› ila-

ve ediliyor.

Her iki ifllem sonucunda denge konumundameydana gelen de¤iflmeler için hangisi do¤-rudur?

I II⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯

A) De¤iflmez De¤iflmezB) Girenler lehine Ürünler lehineC) Girenler lehine Girenler lehineD) Girenler lehine De¤iflmezE) Ürünler De¤iflmez

11. Gaz faz›nda gerçekle-flen tepkimenin potan-siyel enerji - tepkimekoordinat› grafi¤i veril-mifltir. Bu tepkimeninad›mlar›;

X+Y2 ⎯→ XY2

X+XY2 ⎯→ 2XY

fleklindedir. Buna göre, afla¤›dakilerden han-gisi yanl›flt›r?

A) H›z ba¤›nt›s› r = k[X] [Y2]’dir.

B) Kab›n hacmi art›r›l›rsa tepkime h›zlan›r.

C) Y2 gaz›n›n deriflimi art›r›l›rsa tepkime h›zlan›r.

D) XY2 gaz› ara üründür.

E) Katalizör kullan›l›rsa birinci ad›m›n aktifleflmeenerjisi düfler.

12. 2X(g) + Y(g) →← 2Z(g) + L(k)

Tepkimesinin ;

S›cakl›k Denge sabiti

100 °C 4

300 °C 0,5

oldu¤una göre, afla¤›dakilerden hangisi yan-l›flt›r?

A) 300 °C de gaz faz›ndaki molekül say›s›100 °C deki molekül say›s›ndan azd›r.

B) Düflük s›cakl›kta ürünler daha kararl›d›r.C) 50 °C de tepkimenin denge sabiti 4’ten bü-

yüktür.D) Bas›nc›n art›r›lmas› dengeyi ürünler yönünde

kayd›r›r.E) Tepkime ekzotermiktir.

13.

Potansiyel enerji - tepkime koordinat› grafi¤iverilen tepkime ile ilgili;

I. Tepkime ›s›s› +54 kkal dir.II. Ürünlerin entalpisi +54 kkal dir.III. Bir bilefli¤in elementlerinden oluflma entalpi-

sidir.yarg›lar›ndan hangilerii yanl›flt›r?


14. X2(g) +2Y(g) →← 2XY2(g) + ›s›

Denge tepkimesi için;

I. Sistemin s›cakl›¤› art›l›rsa denge sabiti küçü-lür.

II. Sabit s›cakl›kta kap hacmi küçültülürse top-lam molekül say›s› azal›r.

III. Minimum enerji e¤ilimi ürünler lehinedir.

aç›klamalar›ndan hangileri do¤rudur?


PE(kkal)

T.K

54

–10

PE(kkal)

T.K

ÇÖZELTİLERDE DENGE1. BÖLÜM : SUYUN OTOİYONİZASYONU

2. BÖLÜM : ASİT VE BAZLARIN AYRIŞMA DENGELERİ

3. BÖLÜM : NÖTRALLEŞME REAKSİYONLARI

4. BÖLÜM : ÇÖZÜNME – ÇÖKELME DENGELERİ

5. BÖLÜM : KOMPLEKS OLUŞMA – AYRIŞMA DENGELERİ

6. BÖLÜM : TİTRASYONGünlük hayatta karşılaştığımız maddelerin bir kısmı asittir. Bunlar genellikle yakıcı ve tahriş edici olarak bilinmesine rağmen çoğu

zamanda vazgeçemediğimiz yiyeceklerde bulunur. Mesela sirkenin yapısında asetik asit, limon suyunda sitrik asit, gazoz gibi içeceklerde

karbonik asit, kolada fosforik asit, elmada maleik asit, yeşil yapraklı sebzelerde folik asit, portakal ve mandalina gibi turunçgillerde askorbik

asit, aspirinde asetil salisilik asit bulunmaktadır. Yine bir kısım asitler vücudumuzdaki proteinlerin yapıtaşlarını oluşturmaktadır. Nitrik asit,

sülfürik asit, siyanür asidi gibi bazı asitlerin ise yenilip içilmesi canlı vücudu için tehlike arz eder.

Elimizi sabunla yıkarken verdiği kayganlık hissini hepimiz fark etmişizdir. Yüzümüzü sabunla yıkarken gözümüze kaçtığında gözümü-

zün yanmasına sebep olur. Sabuna kaygan, yakıcı, acı olma gibi özellikleri veren madde bazdır. Bazlar temizlik maddelerinde, şampuanlar-

da ve diş macunu, sabun, çamaşır sodası, amonyaklı su, kostik, kireç kaymağı gibi daha bir çok maddenin yapısında bulunur.

3.ÜNİTE

SUYUN OTOİYONİZASYONU1. SUYUN OTOİYONİZASYONU

2. SUYUN İYONLAŞMA DENGESİ

3. pH ve pOH

Büyük nehirlerin hepsi, içme suyu amacıyla, şehirlerde

kullanılmaktadır. Kullanılan su daha sonra işlendikten

sonra nehirlere endüstriyel atıklarla birlikte kanalizasyon

suyu olarak geri döner. Bunun sonucu olarak bir çok

nehirdeki su, sürekli artan bir şekilde kirlenmektedir. Yer

altındaki gözenekli kaya tabakalarında süzülerek akan su

nispeten temizdir, ancak bunlar da kirlenmektedir.

İçilebilir su kaynaklarının güvenilirliği günümüzdeki

şehir yöneticilerinin ilgilendiği başlıca konudur ve su

kimyacıları ve sağlık mühendislerinin sorumluluk alanı-

dır. Evlerde kullandığımız su renksiz, kokusuz olmalı,

askıda katı, zehirli birleşikler ve bakteri içermemelidir.

1. BÖLÜM

Çözeltilerde Denge

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. SUYUN OTO‹YON‹ZASYONU

Ar› su elektrik ak›-

m›n› kolay iletmez. fie-

kildeki gibi bir düzenek

kuruldu¤unda lamban›n

yanmad›¤› gözlemlenir.

Bu ifllem ar› suyun elek-

tri¤i kolay iletmedi¤ini

kan›tlar. Ancak duyarl› ölçü aletleriyle yap›lan deney-

ler, ar› suyun çok zay›f da olsa bir iletken oldu¤unu

göstermifltir. Öyleyse su da iyonlaflm›fl olmal›d›r. Bu

gözlem, baz› su moleküllerinin proton vermesinden

ve baz›lar›n› da proton almas›ndan ileri gelir. Bu ola-

ya suyun otoprotolizi veya otoiyonizasyonu ad› ve-

rilir.

Otoiyonizasyon, bir maddenin kendi kendine

iyonlaflmas›na denir. Bir su molekülü baz olarak dav-

ranan ikinci bir su molekülüne bir proton vererek asit

olarak davran›r.

Su yerine göre ya asit ya da baz olarak davrana-

bilme karakterine sahiptir. Su asitlerden bir proton

alarak H3O+ iyonunu oluflturur. Ancak su bir baz de-

¤ildir. Su molekülleri baz çözeltilerine proton vererek

OH– iyonu oluflturur. Ancak su asit de¤ildir. Su hem

proton vericisi hem de proton al›c›s›d›r. HCI ve

CH3COOH gibi asitlerle olan tepkimelerinde baz gö-

revi görürken, NH3 gibi bazlarla olan tepkimelerinde

ise asit olarak davran›r. Baz› tepkimelerde asit, baz

tepkimelerinde de baz olarak davranan bu tür madde-

lere Bronsted-Lowry teorisinde amfoter (amfoterik

veya amfiprotik) maddeler alarak tan›mlanmaktad›r.

NH3 + H2O D NH4+ + OH–

Baz1 Asit2 Asit1 Baz2

2. SUYUN ‹YONLAfiMA DENGES‹

Ortamda baflka herhangi bir asit veya baz olmaz-

sa bile su molekülleri aras›nda proton aktar›m› oldu-

¤unu belirlemifltik.

2H2O(s) D H3O+(suda) + OH–

(suda)

Bu denklemden de anlafl›laca¤› gibi su ortam›n-

da yaln›z H+ iyonu bulunamaz ve proton en az bir su

molekülüne ba¤lanarak hidronyum (H3O+) iyonu olufl-

turur. Ancak yaz›m kolayl›¤› için kullan›lan H+ sembo-

lü gerçekte H3O+ iyonu karfl›l›k gelir.

H2O(s) D H+(suda) + OH–

(suda)

Su ortam›nda iyonlar›n sembollerinin sa¤ alt›na

suda veya aq iflaretleri konur. Bu semboller iyonlar›n

su ortam›nda bulundu¤unu gösterir. ‹yon sembollerin-

de bu iflaretler olmazsa bile aksi belirtilmedikçe iyo-

nun bulundu¤u ortam sudur.

H2O(s) D H+(aq) + OH–

(aq)

Bu dengede su molekülü H2O, hidrojen iyonu

H+(aq) ve hidroksil iyonu OH–

(aq) gibi üç tür bileflen

vard›r. Bu tepkime için denge ba¤›nt›s›

Burada su molekülleri deriflimi (1 litre su 1000

gramd›r) 1000/18 yani 55,5 M olup, oluflan H+ ve OH–

iyonlar› suyun deriflimini pek de¤ifltirmez. Bu yüzden

sabit olan bu de¤er ba¤›nt›daki yerine yaz›l›rsa,

K.55,5 = [H+] [OH–]

ba¤›nt›s› oluflur. K.55,5 de¤eri Ksu olarak al›n›rsa;

oluflur.

Ksu’nun 25°C’deki de¤eri 1,00.10–14 d›r. Ksu kul-

lan›larak iyonlar›n deriflimi hesaplanabilir.

H2O(s) D H+(aq) + OH–

(aq)

xM xM

Ksu = [H+] [OH–] ⇒ Ksu = (x) (x)

= x2

Ksu = [H+] [OH–]

[ ] [ ],

KH OH

55 5

–

=+

[ ] [ ].

[ ]K

H OHolur

H O

–

2=

+

O H + O H ⎯→ OH

HH + O

H

+ –

Asit1H

Asit2 Baz1Baz2

H

Arı Su

179

SUYUN OTO‹YON‹ZASYONU


ES

EN

YAY

INLA

RI

180

x = ⇒ x = ⇒ x = 1,00.10–7M bu-

lunur. Bu sonuç ar› suyun iletkenli¤inin neden zay›f ol-

du¤unu aç›klar. Yani ar› su çok zay›f bir elektrolittir

denebilir.

Bir mol su, iyonlar›ndan oluflurken 13,68 kkal ›s›

aç›¤a ç›kar.

H+(aq) + OH–

(aq) E H2O(s) + 13,68 kkal

Bu tepkime ters çevrildi¤inde,

H2O(s) + 13,68 kkal E H+(aq) + OH–

(aq)

endotermik tepkimesi elde edilir. S›cakl›k art›kça iyon-

laflma miktar› artar. Dolay›s›yla s›cakl›k artt›kça Ksu

de¤eri artar.

Çeflitli s›cakl›klarda Ksu de¤eri,

Saf su veya çözeltilerde hidronyum ve hidrok-

sil iyonlar› deriflimlerinin çarp›m› sabittir. Asit vee-

ya baz ilave edilerek iyonlardan birinin deriflimi

art›r›l›rsa, iyon deriflimleri çarp›m›n› sabit tuutabil-

mek için di¤eri azal›r.

Sulu çözeltilerdeki H+(aq) ve OH–

(aq) iyonlar›n›n

özel davran›fllar› vard›r.

H2O(s) E H+(aq) + OH–

(aq)

Tepkimeye göre ar› suda H+(aq) ve OH–

(aq) deri-

flimleri eflittir. Denge durumunda kuvvetli elektrolit

olan HCI eklendi¤inde dengenin nas›l de¤iflece¤ini

inceleyelim. HCI,

HCI ⎯→ H+(aq) + CI–(aq)

fleklinde çözünür. H+ iyonu eklendi¤i için [H+] = [OH–]

eflitli¤i bozulur.

[H+] > 1.10–7M, [OH–] < 1.10–7 M olur.

Ksu = [H+] [OH–] olaca¤›ndan,

[OH–] = olur.

ÖRNEK

1 litre suda 0,10 mol HCI çözünerek haz›rlanan

oda koflullar›ndaki çözelti için;

I. H+(aq) deriflimi 0,10 M olur.

II. OH–(aq) deriflimi 1,0.10–13 M olur.

III. CI–(aq) deriflimi 0,10 M olur.




ÇÖZÜM

[ ]H

Ksu+

Sıcaklık (°C) Ksu

0 0,114 . 10–14

10 0,295 . 10–14

20 0,676 . 10–14

25 1,00 . 10–14

60 9,55 . 10–14

.1 10–14Ksu


181

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÖRNEK

25°C’de bir litre suda 0,80 gram NaOH çözünerek

haz›rlanan çözelti ile ilgili;

I. OH–(aq) iyonlar› deriflimi 0,20 M d›r.

II. H+(aq) iyonlar› deriflimi 5,0.10–13 M d›r.

III. Na+(aq) iyonlar› deriflimi 0,020 M dir.


(Na = 23, O = 16, H = 1)



ÇÖZÜM

3. pH ve pOH KAVRAMLARI

Sulu çözeltilerde H+ ve OH– iyonlar› deriflimlerigenellikle çok küçük say›lard›r. Bu küçük say›larla ça-l›fl›lmas› oldukça güçtür. Bu nedenle 1909 da Dani-markal› kimyac› Soren Sorensen taraf›ndan dahapratik bir kavram olan pH önerilmifltir.

pH, sulu çözeltilerdeki H+ iyonlar› derifliminin çokküçük say›larla belirtilmesinin zorlu¤undan kurtulmakve çözeltinin asitli¤ini daha kolay, anlafl›l›r biçimdeanlatmak için kullan›lmaktad›r. pH, hidrojen iyonuderifliminin (mol/litre cinsinden) eksi logaritmas›, pOHise hidroksil iyonu derifliminin eksi logaritmas›d›r. Birsay›sal verinin p–fonksiyonu, bu verinin 10 taban›nagöre negatif logaritmas›d›r.

Bu kavram› ilgilendiren kural ve ba¤›nt›lar afla¤›-

daki gibidir.

• pH = –log [H+] = –log[H3O+]

pOH = –log [OH–]

• 25°C de saf su için;

pKsu = –log Ksu

= – log (1,0 . 10–14) ⇒ pKsu = 14

pH = –log[H+]

= – log(1,0.10–7) ⇒ pH = 7


= –log (1,0 . 10–7) ⇒ pOH = 7

pH + pOH = pKsu

• Çözeltiler için;

Bir çok pH ölçeri 1 ile 14 aras›nda de¤er göster-mekle birlikte, gerçekte pH de¤erleri 1’den az vee14’den büyük olabilir. Örne¤in 2M HCI sulu çözelti-sinin pH’› –0,30’dur

ÖRNEK

0,05 mol H2SO4 kullan›larak 100 litre çözelti haz›r-lan›yor.a) Çözeltinin H+ iyonu deriflimi kaç M’d›r?b) Çözeltinin OH– iyonlar› deriflimi kaç M’d›r?c) Çözeltinin pH’› kaçt›r?d) Çözeltinin pOH’› kaçt›r?

ÇÖZÜM

[H+] pH Çözelti

pH < 7 Asidik çözeltiler

[H+] = 1,0 . 10–7 M

–7 M[H ] > 1,0 . 10

pH = 7 Nötr çözeltiler

[H+] < 1,0 . 10–7 M pH > 7 Bazik çözeltiler

pH + pOH = 14

pH = – log [H+]


ES

EN

YAY

INLA

RI

182

ÖRNEK

0,01 mol H2SO4 ile 20 litre çözelti haz›rlan›yor.

Bu çözeltinin OH– deriflimi nedir?

A) 10–13 B) 10–11 C) 10–3 D) 3 E) 11

ÇÖZÜM

ÖRNEK

27 °C s›cakl›k ve 0,6 atm bas›nçta 4,1.10–2 litre hacim

kaplayan HCl gaz› suda çözünerek 500 ml çözelti haz›r-

lan›yor. Çözeltinin pH’› kaç olur? (log 2 = 0,3)

A) 1,7 B) 2 C) 2,3 D) 2,7 E) 3

ÇÖZÜM

ÖRNEK

0,08 gram NaOH suda çözünerek 200 ml çözelti

haz›rlan›yor. Çözeltinin pH’› kaç olur? (NaOH = 40)

A) 10–2 B) 2 C) 10–12 D) 12 E) 3

ÇÖZÜM

ÖRNEK

pH’› 13 olan 20 litre Ca(OH)2 çözeltisi haz›rlamak

için kaç gram Ca(OH)2 gerekir?

(Ca = 40, O = 16, H = 1)

A) 148 B) 74 C) 37 D) 14,8 E) 7,4

ÇÖZÜM

183

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. 9,8.10–2 g H2SO4 kullan›larak 20 litrelik çözelti

haz›rlan›yor. Buna göre;

I. Çözeltideki [H+] iyonlar› deriflimi 1.10–3M’d›r.

II. H2SO4’ün tesir de¤erli¤i 2’dir.

III. Çözeltinin pOH de¤eri 10’dur.


(H = 1, O = 16, S = 32)



ÇÖZÜM

2. 100 ml HNO3 çözeltisine 300 ml saf su kat›l›r-

sa çözeltinin pH’› 2 oldu¤una göre, HNO3 çö-

zeltisinin bafllang›ç deriflimi kaç mol/litre’dir?

A) 0,5 B) 4.10–2 C) 1.10–2

D) 5.10–3 E) 2,5.10–3

ÇÖZÜM

3. pH = 2 olan 200 ml HCl çözeltisine kaç litre su

kat›l›rsa çözeltinin pH’› 3 olur?

A) 1,8 B) 2 C) 20 D) 19,8 E) 2.103

ÇÖZÜM

4. NK’da 5,6 litre hacim kaplayan HCl gaz› ile 250

ml çözelti haz›rlan›yor.

Çözeltinin pOH’› kaç olur?

A) 0 B) 2 C) 4 D) 12 E) 14

ÇÖZÜM

ÇÖZELT‹LERDE DENGE ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K)


ES

EN

YAY

INLA

RI

184

5. 2 mg NaOH ile 10 litre çözelti haz›rlan›yor. Çözel-

tinin pH’› kaçt›r? (log2 = 0,3, NaOH = 40)

A) 5.10–5 B) 2.10–10 C) 4,3

D) 8,7 E) 10

ÇÖZÜM

6. pH = 12 olan 5 litre NaOH çözeltisi haz›rlan›yor.

Bu çözelti için;

I. Çözünen NaOH 2 gramd›r.

II. [OH–] deriflimi 10–12M d›r.

III. oran› 6’d›r.

yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? (NaOH = 40)



ÇÖZÜM

7. I. Saf su

II. 2M HCl çözeltisi

III. fieker çözeltisi

Yukar›daki s›v›lar›n hangilerinde 25 °C’de

[H+][OH–] = 10–14 tür?



ÇÖZÜM

8.

fiekilde verilen çözeltilerle ilgili afla¤›daki ifa-

delerden hangisi yanl›flt›r?

A) I. çözelti asit, II. çözelti bazd›r.

B) I. çözeltinin pH’› 2’dir.

C) II. çözeltinin pH’› 11’dir.

D) I. çözeltinin OH– deriflimi 1.10-12M d›r.

E) II. çözeltinin OH– deriflimi 3M tür.

ÇÖZÜM

I. Çözelti

[H+]=1.10–2M

II. Çözelti

[H+]=1.10–11M

pOHpH


185

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. pH = 12 olan 5 litre Ca(OH)2 çözeltisi haz›rla-

mak için kaç gram Ca(OH)2 gerekir? (Ca = 40,

O = 16, H = 1)

A) 1,85 B) 3,7 C) 7,4

D) 14,8 E) 18,5

ÇÖZÜM

10.

Molar deriflimleri ve pH’lar› belirtilen kaplar-

daki çözeltilerin;

I. Elektriksel iletkenlikleri ayn›d›r.

II. HX kuvvetli asit, HY ise zay›f asittir.

III. X– deriflimi Y– derifliminden fazlad›r.




ÇÖZÜM

0,1MHX

pH=1

0,1MHY

pH=5

ES

EN

YAY

INLA

RI

186

1. 16 gram NaOH kullan›larak 4 litre çözelti haz›rla-

n›yor. Buna göre çözeltinin,

a) OH– iyonlar› deriflimi kaç mol/litredir?

b) pH’› kaçt›r? (NaOH = 40)

2. 0,1M, 1 ml NaOH sulu çözeltisine su ilave edile-

rek hacmi 100 ml’ye tamamlan›yor.

Buna göre,

a) OH– iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

b) Çözeltinin pH’› kaç olur?

3. pH’›, 2 olan 400 ml H2SO4 çözeltisi haz›rlan›yor.

Buna göre,

a) SO4–2 iyonlar› deriflimi kaç mol/litredir?

b) Kaç gram H2SO4 harcanm›flt›r?

(H = 1, S = 32, O = 16)

4. 2,24 gram KOH çözünerek 40 litre çözelti haz›r-

lan›yor.

Buna göre,

a) Çözeltinin OH– iyonlar› deriflimi kaç mol/litre

olur? (KOH = 56)


5. % 40 safl›kta 250 gram NaOH kat›s›n›n 2,5 litre

sudaki çözeltisi haz›rlan›yor. Bu çözeltinin pH

de¤eri 25°C de kaçt›r?

(H = 1, O = 16, Na = 23)

6. 11,6 gram Mg(OH)2 kullan›larak 40 litre çözelti

25°C’de haz›rlan›yor.

Çözeltinin H+ iyonlar› deriflimi kaç mol/litre-

dir? (H = 1, O = 16, Mg = 24)

7. Bir çözeltinin OH– iyonlar› deriflimi 10–9M ise,

a) H+ iyonlar› deriflimi kaçt›r?

b) pH’› kaçt›r?

c) pOH’› kaçt›r.

8. 0,1M Çözelti pH

X 1

Y 13

Z 9

pH’lar› verilen yukar›daki çözeltiler için;

a) Hangileri bazd›r?

b) Hangileri kuvvetli asittir?

c) Hangileri kuvvetli bazd›r?

ÇÖZELT‹LERDE DENGE ALIfiTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)


187

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. 2,52 gram HNO3 çözülerek 20 litre çözelti haz›r-

lan›yor. Buna göre,

a) H+ iyonlar› deriflimi kaç olur? (HNO3 = 63)

b) pH’› kaç olur? (log2 = 0,3)

10. 9,8.10–2 gram H2SO4 ile 2 litre çözelti haz›rlan›-

yor. Buna göre,

a) H+ iyonlar› deriflimi kaçt›r? (H2SO4 = 98)

b) OH– iyonlar› deriflimi kaçt›r?

11. pH’› 13 olan 4 litre NaOH çözeltisinde,

a) OH– iyonlar› deriflimi kaç M’d›r?

b) Kaç gram NaOH çözünmüfltür?

(Na = 23, O = 16, H = 1)

12. pH’› 2 olan çözeltilere iliflkin,

I. OH– iyonlar› deriflimi 10–12M’d›r.

II. Asittir.

III. Bütün metallere etki ederek H2 gaz› aç›¤a ç›-

kar›r.


13. pH = 13 olan 50 litre NaOH çözeltisi haz›rlan›yor.

Buna göre,

a) Kaç gram NaOH çözünmüfltür? (NaOH = 40)

b) 50 litre su eklenirse, çözeltinin pH’› kaç olur?

(log 5 = 0,7)

c) 150 litre su eklenirse, çözeltinin pH’› kaç olur?

(log 2,5 = 0,4)

14. Kütlece % 20’lik NaOH çözeltisinin 40 gram›na

su ilave edilerek hacmi 20 litreye tamamlan›yor.

Buna göre,

a) Çözeltinin OH– iyonlar› deriflimi kaç molar

olur? (NaOH = 40)


ASİT VE BAZLARIN AYRIŞMA DENGELERİ1. ARHENIUS, BRONSTED – LOWRY ASİT / BAZ KAVRAMLARI

2. ASİT / BAZ DENGELERİ

3. ASİT VE BAZLARIN KUVVETİ

4. KATYONLARDA / ANYONLARDA ASİTLİK BAZLIK

5. KUVVETLİ ASİT / BAZLARDA pH HESAPLARI

6. ZAYIF ASİT / BAZLARDA pH HESAPLARI

Çevre kirliliği, herhangi bir madde miktarının doğal

dengeyi bozacak şekilde artarak birikmesine bağlı olarak

gelişir. Gaz, katı veya sıvı olsun, bu maddeler havayı da

kirletir. Bu kirleticilerin çoğu insan etkinliklerinin sonu-

cunda açığa çıkar. Günümüzde insanların neden olduğu

çevre kirliliğinin en kötü sonuçlarından biri de asit

yağmurlarıdır. Asit yağmurları, fosil yakıt artıklarının

doğal su döngüsüne karışmasıyla oluşur. Asit yağmurla-

rının sonucundaysa yok olan ormanlar, hiçbir canlının

yaşamadığı ölü göller, zarar gören sanatsal yapılar ve

sağlıklarını yitiren insanlardır.

2. BÖLÜM


189

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. ARHENIUS, BRONSTED-LOWRYAS‹T/BAZ KAVRAMLARI

a) Arrhenius Asit ve Baz Kavram›

Suda çözününce ortama H+ iyonlar›n› veren

maddelere asit, OH– iyonlar›n› verebilen maddelere

baz denir.

HCl(aq) ⎯→ H+(aq) + Cl–(aq)

HCl(aq) + H2O(s) H3O+(aq) + Cl–(aq)

HBr(aq) ⎯→ H+(aq) + Br–(aq)

HBr(aq) + H2O(s) H3O+(aq) + Br–(aq)

H2CO3(aq) ⎯→ H+(aq) + HCO–

3(aq)

H2CO3(aq) + H2O(s) HCO–3(aq) + H3O+

(aq)

NaOH(k) ⎯→ Na+(aq) + OH–

(aq)

Ca(OH)2(k) ⎯→ Ca+2(aq) + 2OH–

(aq)

NH3(g) ⎯→ NH3(aq)

NH3(aq) + H2O(s) ⎯→ NH+4(aq) + OH–

(aq)

CH3COOH(k) ⎯→ CH3COO–(aq) + H+

(aq)

CH3COOH(aq)+H2O(s) CH3COO–(aq)

+ H3O+(aq)

b) Bronsted - Lowry Asit ve Baz Tan›m›

Suda çözününce ortama proton (H+ iyonu) verenmaddelere asit, ortamdan proton (H+ iyonu) alanmaddelere baz denir.

HCl(aq) + H2O(s) ⎯→ H3O+(aq) + Cl–(aq)


(aq)

HCO–3(aq) + H2O H3O+

(aq) + CO–23(aq)

Konjuge Asit-Baz Çifti

Aralar›nda bir H+ iyonu fark› bulunan ve birbirine

dönüflebilen asit-baz çiftine konjuge asit-baz çifti de-

nir. Bir asitin konjuge baz›, bu asitin proton vermesi

sonucu oluflan bazd›r. Bir baz›n konjuge asiti, bu ba-

z›n proton almas›yla oluflan asittir.

HCO–3(aq) + H2O(s) CO–2

3(aq) + H3O+(aq)

AS‹T1 BAZ2 BAZ1 AS‹T2

HCO–3 ve CO3

–2 maddeleri birbirinin konjuge asit-

baz çiftidir. H3O+ ve H2O ise birbirinin konjuge asit-

baz çiftidir.

HCN(aq) + H2O(s) CN–(aq) + H3O+

(aq)

AS‹T1 BAZ2 BAZ1 AS‹T2

Ayn› say›lar ile gösterilen asit-baz çiftleri konjuge

asit-baz çiftleridir.


(aq)

BAZ1 AS‹T2 AS‹T1 BAZ2

Ayn› say›lar ile gösterilen asit-baz çiftleri konjuge

asit-baz çiftleridir.

c) Asit ve Bazlar›n Genel Özellikleri

1. Asitler suda çözününce ortama H+ iyonu, bazlarsuda çözününce ortama OH– iyonu verir.

BAZLAR

Formülü Adland›rma

NaOHLiOHKOHCa(OH)2Mg(OH)2Ba(OH)2NH3CH3–NH2C6H5–NH2

Sodyum hidroksitLityum hidroksitPotasyum hidroksitKalsiyum hidroksitMagnezyum hidroksitBaryum hidroksitAmonyakMetilaminAnilin

AS‹TLER

Formülü Adland›rma

HCIHBrHCNHIHFHNO3H2SO4HClO4H2CO3H3PO4CH3COOHH3BO3HCOOH

Hidroklorik asitHidrobromik asitHidrosiyanik asitHidroiyodik asitHidroflorik asitNitrik asitSülfürik asitPerklorik asitKarbonik asitFosforik asitAsetik asitBorik asitFormik asit

AS‹T VE BAZLARIN AYRIfiMA DENGELER‹


ES

EN

YAY

INLA

RI

190

ES

EN

YAY

INLA

RI

2. Asit çözeltilerinin tad› ekfli, baz çözeltilerinin tad›ac›d›r. Asit ve baz çözeltileri yak›c› maddelerdir.Bazlar döküldükleri yerde kayganl›k oluflturur.Bir çok yiyecek maddesi asit içerir. Birçok sebzeve meyvede asit bulunur.

Asit Formülü Bulundu¤u nesne⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯Laktik asit CH3CH(OH)COOH Süt, karbonhidratlar

Formik asit HCOOH Kar›nca, ›s›rgan otu

Asetik asit CH3COOH Sirke, üzüm, fleftali, ...

Propiyonik asit C2H5COOH Süt, ya¤, peynir

Bütrik asit C3H7COOH Tereya¤, ter

Kaproik asit CH3(CH2)6COOH Bitkisel ve hayvansal

ya¤larda

Laurik asit CH3(CH2)10COOH Defne, hindistan cevizi

tohum ya¤lar›nda,

domates, kehribar,

Süt ve süt ürünleri, tüm bitkisel ya¤lar, tohumya¤lar›, papatya, çay, ›s›rgan otu, hindistan cevi-zi, limon, elma, üzüm, fleftali, bal›k ya¤›, pamuk,soya, ayçiçe¤i, haflhafl, kenevir, keten tohumuya¤lar›nda vb. maddelerde asit bulunur.Sabunlu su, deterjanlar›n çözündü¤ü su, taflkö-mürü, baz› bitki kökleri baz veya bazik tuz içerir.Soda ve karbonat tuzlar› da bazik özellik gösterir.

3. Sulu çözeltileri elektrik ak›m›n› iletir. Asit ve bazçözeltileri elektrolit maddelerdir.Elektri¤i iletme miktarlar› deriflimlerine ve kuvvet-liliklerine ba¤l›d›r. Molar deriflimleri eflit ise, ilet-kenli¤i fazla olan asit veya baz, iletkenli¤i az olanasit ve bazlardan daha kuvvetlidir.‹letkenli¤i sa¤layan iyonlar›n varl›¤› ve hareketidir.

HClO4(aq) ⎯→ H+(aq) + ClO–

4(aq)


(aq)

4. Asit ve bazlar indikatör denilen baz› maddelerletepkimeye girerek renk de¤iflimine neden olurlar.Turnusol, asitli ortamda k›rm›z›, bazik ortamdamavi renk al›r.

5. Asitler karbonatlarla etkileflerek CO2 gaz› aç›¤a

ç›kar›rlar.

CaCO3(k) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(s)

Na2CO3(k) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + CO2(g) + H2O(s)

6. Bir asit suda çözününce ortama verdi¤i proton(H+ iyonlar›) say›s›na asitin de¤erli¤i, bir baz›nsuda çözününce ortama verdi¤i OH– say›s›na ve-ya ortamdan ald›¤› proton (H+ iyonlar›) say›s›nabaz›n de¤erli¤i denir.

7. Kuvvetli ve zay›f asit vard›r. Ayn› flekilde kuvvetli

ve zay›f baz vard›r. Suda çözününce iyonlaflma

yüzdesi kuvvetlili¤ini belirler. % 100 iyonlaflan

asit ve bazlar kuvvetlidir.

8. Bazlar metallere etki etmez. Ancak kuvvetli baz-

lar amfoter metal ve metal oksitlere etki eder.

Zn(k) + 2NaOH(aq) ⎯→ Na2ZnO2(aq) + H2O(s)

Asitler aktif metallere etki eder. Genellikle tuz ve

H2 gaz› oluflur.

Zn(k) + 2HCl(aq) ⎯→ ZnCl2(aq) + H2(g)

Asitler metal oksitlere de etki eder.

CaO(k) + H2SO4(aq) ⎯→ CaSO4(aq) + H2O(g)

9. Asitler ile bazlar tepkime vererek tuz ve H2O

oluflturur.

Asit + Baz ⎯→ Tuz + Su

HCl + NaOH ⎯→ NaCl + H2O

H2SO4 + 2KOH ⎯→ K2SO4 + 2H2O

Her asit ile baz tepkimesinden su oluflmaz.

NH3 + HCl ⎯→ NH4Cl

Bu tür bazlara anhidro bazlar denir.

HClH2SO4H3PO4HCNHCOOHCH3COOHHBrHFH2CO3HClO4

AS‹T DE⁄ERL‹⁄‹ BAZ DE⁄ERL‹⁄‹

NaOHKOHLiOHCa(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3NH3CH3–NH2C6H5–NH2

1231111121

111223111

‹ndikatör

TurnusolFenolftaleinMetiloranjMetil K›rm›z›s›Alizarin Sar›s›

K›rm›z›RenksizTuruncuK›rm›z›Sar›

MaviPembeSar›Sar›K›rm›z›

Asitli Ortam Bazik Ortam


191

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

10. Asit ve baz çözeltilerinin karfl›laflt›r›lmas› ve anla-

fl›lmas› için pH kullan›l›r.

Genellikle çözeltilerin H+ ve OH– deriflimleri dü-

flüktür. ‹yon deriflimleri yerine eksi logaritmalar›

kullan›l›r. Buna pH ve pOH denir.

pH = –log [H+]


a) 1 atm bas›nç ve 25°C s›cakl›k koflulunda;

[H+][OH–] = 10–14 tür.

b) 1 atm bas›nç ve 25 °C s›cakl›k koflulunda;

pH + pOH = 14’tür.

c) [H+] < 10–7 M ise çözelti baziktir.

Çözeltinin pH > 7’dir.

[H+] = 10–7M ise çözelti nötrdür.

Çözeltinin pH = 7’dir.

[H+] > 10–7M ise çözelti asidiktir.

Çözeltinin pH < 7’dir.

ÖRNEK

HNO3 suda çözününce % 100 iyonlaflan ve ortama

H+ ve NO3– iyonlar› veren bir bilefliktir.

Buna göre, HNO3 için afla¤›dakilerden hangisi

yanl›flt›r?

A) Zn kat›s› etki ederek H2 gaz› aç›¤a ç›kar›r.

B) NaOH çözeltisi ile tepkime verir.

C) Çözeltisi mavi turnusolu k›rm›z›ya çevirir.

D) Saf s›v› hâlde elektrik ak›m›n› iletir.

E) Çözeltisinin pH’› 7’den küçüktür.

ÇÖZÜM

2. AS‹T/BAZ DENGELER‹

Bir çok asitler, bazlar ve tuzlar sulu çözeltilerdetamamen iyonlafl›rlar. Yani denge reaksiyonu bumaddeler için tamamen sa¤a kaym›flt›r. Bu gibi tama-men iyonlaflan maddelere denge prensipleri uygula-maya gerek yoktur. HCI, HNO3, NaOH ve NaCI bumaddelerin örnekleridir.

HCI(aq) + H2O(s) ⎯→ H3O+(aq) + CI–(aq)

NaCI(k) + H2O(s) ⎯→ Na+(aq) + CI–(aq)

NaOH(k) + H2O(s) ⎯→ Na+(aq) + OH–

(aq)

Kuvvetli asitler sulu çözeltilerde tamamen iyon-laflt›klar›ndan, asit deriflimi 1,0 . 10–6 M’da daha bü-yük oldukça, çözeltideki H+ iyonlar›n deriflimi asit de-riflimine eflittir. Suyun iyonlaflmas›ndan gelen H+

iyonlar› deriflimi ihmal edilebilir. Asit deriflimi1,0.10–6M’dan küçük ise sudan gelen hidrojen iyonla-r› deriflimi de dikkate al›nmal›d›r. Benzer durum baz-larda hidroksil iyonlar› deriflimi içinde söz konusudur.Baz deriflimi 1,0.10–6 M’dan daha büyük oldu¤undasudan gelen OH– iyonlar› deriflimi ihmal edilebilir.

Zay›f elektrolitler ad› verilen bir çok bileflik suluçözeltide ancak bir dengeye kadar iyonlafl›r. Zay›f asitve bazlar ile baz› tuzlar bu gruba girer. Zay›f bir asitiçin iyonlaflma dengesi;

HA(aq) + H2O(s) D H3O+(aq) + A–

(aq)

Elde edilen denge sabitine asit iyonlaflma sa-

biti denir ve Ka ile gösterilir.

Verilen s›cakl›kta HA asidinin kuvveti nicel olarak

Ka’n›n büyüklü¤ü ile ölçülür. Büyük Ka; kuvvetli asit,

yani dengede ayr›flmaya ba¤l› olarak büyük H+ iyon-

lar› deriflimi demektir. Ka de¤eri ne kadar küçükse

asit o kadar zay›ft›r.

[ ][ ] [ ]

KHA

H A–

a =+

[ ] [ ][ ] [ ]

[ ][ ] [ ]

[ ]

[ ][ ] [ ]

[ ] [ ]

KHA H OH O A

K H OHA

H O A

K H O K

KHA

H O A

H O H

–

–

–a

a

2

3

23

2

3

3 &

=

=

=

=

=

+

+

+

+ +


ES

EN

YAY

INLA

RI

192

ES

EN

YAY

INLA

RI

Asitlere benzer flekilde bazlar için iyonlaflma re-

aksiyonu ve denge sabiti yaz›l›rsa;

MOH(aq) D M+(aq) + OH–

(aq)

olur.

Elde edilen denge sabitine baz iyonlaflma sa-

biti denir ve Kb ile gösterilir. Asitlere benzer fle-kilde bazlar için de, Kb de¤eri ne kadar küçükise baz›n proton atma kabiliyeti o kadar azd›rve baz o kadar zay›ft›r.

ÖRNEK

Asitlik sabiti Ka = 5.10–6 olan 0,2M HA asit çözelti-

sinin pH’› kaç olur?

A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6

ÇÖZÜM

ÖRNEK

0,1M, 400 ml HA zay›f asit çözeltisindeki H+

iyonu mol say›s› kaçt›r? (HA için Ka = 1.10–5)

A) 4.10–3 B) 4.10–4 C) 1.10–3

D) 0,1 E) 0,4

ÇÖZÜM

3. AS‹T VE BAZLARIN KUVVET‹

1. Asit ve bazlar›n kuvveti, suda çözününce iyonlafl-ma yüzdesine ba¤l›d›r.

Suda çözününce tamamen iyonlaflan asit ve baz-lara kuvvetli asit ve baz denir.

[H+] ≥ [AS‹T] ise % 100 iyonlaflmaktad›r. Kuvvet-li asittir.

[OH–] ≥ [BAZ] ise % 100 iyonlaflmaktad›r. Kuv-

vetli bazd›r.

0,01M Çözelti pH⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯

HX 2

HY 4

HZ 6

HX, HY ve HZ asit çözeltileridir.[HX]= 0–2M, pH=2 ⇒ 2 = –log [H+]

–2 = log [H+][H+] = 10–2M

[HX]=[H+] ⇒ % 100 iyonlafl›yor. Kuvvetli asittir.[HY]=10–2M pH=4 ⇒ 4 = –log [H+]

–4 = log [H+][H+] = 10–4M

‹yonlaflma yüzdesi =

Zay›f asittir.

[HZ] = 10–2M pH=6⇒ 6 = –log [H+]

–6 = log [H+]

[H+] = 10–6M

‹yonlaflma yüzdesi =

Zay›f asittir.

Kuvvetlilik s›ralamas›;

HZ < HY < HX olur.Suda çözününce k›smen iyonlaflan asit vebazlara, zay›f asit ve bazlar denir. ‹yonlaflt›¤›yüzde ooran›nda kuvvetlidir.

2. Bir periyotta soldan sa¤a do¤ru gidildikçe elektro-negatiflik artar. Ametalin elektronegatifli¤i artt›kçaasidik özellik artar. Ametalin oluflturdu¤u asitinkuvveti artar.En kuvvetli bazlar› 1A ve 2A grubu olufltururken,en kuvvetli asitleri 5A, 6A ve 7A gruplar›ndaki ba-z› elementler oluflturur.11NaNaOH

Kuvvetlibaz

12MgMg (OH)2

Zay›fbaz

13 AlAl(OH)3

Zay›fbaz

14SiH2SiO4

Zay›fasit

15PH3PO4

Ortaasit

16SH2SO4

Kuvvetliasit

17ClHClO4

Kuvvetliasitler

100

10 .100%0,012

6

=-

-

10

10 .100%12

4

=-

-

[ ][ ] [ ]

KMOH

M OH–

b =+


193

ES

EN

YAY

INLA

RI

3. Periyodik cetvelin bir grubunda, yukar›dan afla¤›-ya do¤ru elementlerin elektronegatifli¤i azal›r.Bundan dolay› asitlerin kuvvetlili¤i azal›rken baz-lar›n kuvvetlili¤i artar.

4. Molar deriflimleri eflit olan asit veya baz çözeltile-ri karfl›laflt›r›l›rken elektrik ak›m› araç olarak kul-lan›labilir. Elektrik ak›m›n› en fazla ileten asit, enkuvvetli asit, en fazla ileten baz ise en kuvvetlibazd›r.

5. Halojenlerin hidrürleri asit özelli¤i gösterir.HF : Hidroflorik asitHCl : Hidroklorik asitHBr : Hidrobromik asitHI : Hidroiyodik asitBu asitlerde halojenin atom çap› artt›kça asit kuv-vetlili¤i artar. Halojenin atom çap› artt›kça H ilehalojen aras›ndaki ba¤ zay›flar. Asit suda çözü-nünce iyonlaflma yüzdesi artar. ‹yonlaflma yüz-desi art›¤› için kuvvetlilik artar. Kuvvetlilik s›rala-mas›;HF < HCl < HBr < HI

6. Molekülleri oksijen içeren asitlere oksi asitlerdenir. Ayn› ametalin oluflturdu¤u birden fazla ok-si asit varsa, molekülündeki oksijen say›s› artt›k-ça asit kuvveti artar.Cl elementinin oluflturdu¤u oksi asitlerde kuvvet-lilik s›ralamas›;HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4 dir.

merkez atomlar› farkl› olan oksi asitlerin kuvvetlili¤i

merkez atomun elektronegatifli¤i artt›kça, asit kuvvet-

lili¤i artar.

HCIO > HBrO > HIO olur.

HCIO3 > HBrO3 > HCIO3 olur.

H3PO3 < H2SO3 < HCIO3 olur.

Ka de¤eri büyüklü¤ünün bir asidin kuvvetinin ölçü-

sü oldu¤unu ö¤rendik. Bir asidin kuvvetlili¤inin nelere

ba¤l› oldu¤unu irdeledik. Bir asidin kuvvetinin baflka bir

ölçüsününde iyonlaflma yüzdesi oldu¤unu biliyoruz.

Zay›f bir asit olarak HA’n›n iyonlaflma yüzdesi;

iyonlaflma yüzdesi :

olur. Bu tan›m bazlar içinde geçerlidir.

Zay›f bir asidin iyonlaflma miktar› asidin bafllan-

g›ç deriflimine ba¤l›d›r. Asit seyreldikçe iyonlaflma

yüzdesi artar. Çözelti seyreldikçe deriflimin azalma-

s›ndan dolay› çözeltinin asitlik derecesi azal›r.

4. KATYONLARDA / ANYONLARDA AS‹TL‹K

BAZLIK

‹yonlar›n su ile H3O+ veya OH– oluflturmak üzere

tepkimeye girmesine hidroliz denir.

Moleküller asit ya da baz olabildi¤i gibi iyonlarda

asit ya da baz olabilir.

★ Zay›f bazlar›n katyonlar› su ile tepkimeye gire-

rek asidik çözelti oluflturur.

NH3(aq) + H2O(s) E NH4+

(aq) + OH–(aq)

NH4+ + H2O(s) E NH3(aq) + H3O+

(aq)

★ Zay›f asitlerin anyonlar› su ile tepkimeye gire-

rek bazik çözelti oluflturur.

CH3COOH(aq)+H2O(s) E CH3COO–(aq)+H3O+

(aq)

CH3COO–(aq)+H2O(s) E CH3COOH(aq)+OH–

(aq)

★ Zay›f asit ve zay›f bazlardan oluflan tuzlar›n çö-zeltileri, hem katyonlar› hem de anyonlar› hidroliz ol-du¤unda asidik, bazik veya nötr olabilirler.

a) Kuvvetli asit ve kuvvetli bazlar›n oluflturdu¤utuzlardaki anyonlar ve katyonlar hidroliz olmazlar. Çö-zeltileri nötr olur. KOH kuvvetli bazd›r. K+ katyonu hid-roliz olmaz. Kuvvetli bazlar›n katyonlar› hidroliz ol-maz. HCI kuvvetli asittir. CI– anyonu hidroliz olmaz.Kuvvetli asitlerin anyonlar› hidroliz olmaz. Dolay›-s›yla KOH ve HCI’nin oluflturdu¤u KCI tuzu hidroliz ol-maz. Çözeltinin pH’› 7 dir.

ÖzellikKuvvetli

AsitZayıf Asit

Ka değeri Ka büyük Kaküçük

İyonlaşma den-gesinin yönü

sağa doğruSola doğru

HA ile [H+] nin karşılaştırılması

[H+] ≅ [HA] [H+] << [HA]

Suyun bazlığı ile eşlenik bazın kuvvetinin karşı-laştırılması

A– sudan çok daha zayıf baz

A– sudan çok daha kuvvetli baz

[ ][ ]

.HA

H10

fl ›çba lang

denge+


ES

EN

YAY

INLA

RI

194

b) Zay›f asitlerin kuvvetli bazlarla oluflturdu¤u tuz-

lar hidroliz olur. Çünkü zay›f asitlerin anyonlar› hidroliz

olur. Bazik çözeltiler olufltururlar. Zay›f asit olan H2CO3

ile kuvvetli baz olan NaOH’›n oluflturdu¤u tuz

NaHCO3, hidroliz olur. Suda çözündü¤ünde oluflan

Na+ katyonu hidroliz olmaz. HCO3– iyonu ise hidroliz

olur.

HCO–3(aq) + H2O(s) ⇒ H2CO3(aq) + OH–

(aq)

c) Zay›f bazlar›n kuvvetli asitlerle oluflturdu¤u

tuzlar hidroliz olur. Çünkü zay›f bazlar›n katyonlar›

hidroliz olur. NH3 zay›f baz, HCI kuvvetli asittir. NH4CI

ise bir asidik tuzdur. Bu tuz suda çözününce katyonu

hidroliz olur ve asidik bir çözelti oluflturur.

NH4+

(aq) + H2O(s) D NH3(aq) + H3O+(aq)

olur.

Ksu = Ka . Kb = [H3O+] . [OH–] d›r.

d) Zay›f asit ve zay›f bazlar›n oluflturdu¤u tuzlar›n

hem katyonu hem de anyonu hidroliz olur. Bu durum-

da çözelti asidik, bazik ve nötr olabilir. Ka ve Kb sabit-

leri karfl›laflt›r›larak böyle bir çözeltinin asidik mi

yoksa bazik mi oldu¤u söylenebilir.

HCN Ka = 4.10–10

NH3 Kb = 1,8.10–5

Bu iki bilefli¤in oluflturdu¤u NH4CN tuzu suda

çözündü¤ünde hem NH4+(aq) hemde CN–

(aq) hidroliz olur.

CN–(aq) + H2O(s) E HCN(aq) + OH–

(aq)

bulunur.

Elde edilen Kb > Ka oldu¤u için çözelti bazik olur.

Zay›f asit ve zay›f bazlardan oluflan tuzlar›n hidrolizin-

de genel olarak;

Ka > Kb ise, ortam asidik,

Ka < Kb ise, ortam bazik,

Ka = Kb ise ortam nötürdür.

ÖRNEK

25°C s›cakl›kta 0,05 M NH4CI çözeltisinin pH

de¤eri nedir? (NH3 için Kb = 2.10–5, log 5 = 0,7)

A) 8,7 B) 7,7 C) 6,3 D) 5,3 E) 4,7

ÇÖZÜM

ÖRNEK

HA asidi için Ka = 4. 10–4 tür.

1M NaA çözeltisindeki OH– deriflimi kaç molard›r?

(Ksu = 1.10–14)

A) 5.10–6 B) 5.10–4 C) 2,5.10–7

D) 2,5.10–8 E) 2,5.10–11

ÇÖZÜM

[ ]

[ ] [ ]

.

, ., .

[ ]

[ ] [ ]

, .

, ., .

K KKK

CN

HCN OH

K

NH H O NH H O

K KKK

NH

NH H O

K

4 10

1 0 102 5 10

1 8 10

1 0 105 06 10

–

–

–

––

( ) ( ) ( )

–

––

h ba

su

b

s aq aq

h ab

su

a

10

145

4 2 3 3

4

3 3

5

149

E

= = =

= =

+ +

= = =

= =

+ +

+

+

[ ]

[ ] [ ]K

KK

NH

NH H Oh

b

su

4

3 3= = +

+

[ ]

[ ] [ ]K

KK

HCO

H CO OH–

–

ha

su

3

2 3= =


195

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. KUVVETL‹ AS‹T VE BAZLARDA pH

HESAPLARI

Kuvvetli asit ve kuvvetli bazlar›n suda çözünmesi

s›ras›nda tamamen iyonlaflt›klar›ndan, pH de¤erleri

direk olarak deriflimlerden bulunur. Kuvvetli asit ve

baz çözeltilerinde sudan kaynaklanan H+ ve OH– de-

riflimleri ihmal edilir. Ayr›flma denklemi tamamen sa-

¤a kaym›fl olarak kabul edilir.

HCI(aq) ⎯→ H+(aq) + CI–(aq)

Bafllama : xM – xM

Tepkime : –xM +xM +xM

pH = – log[H+] ⇒ pH = – log (x) olur.

ÖRNEK

0,1M’l›k KOH çözeltisi için;

I. [H+] = 1,0.10–13M dir.

II. pH / pOH de¤eri dir.

III. K+ katyonu hidroliz olur.




ÇÖZÜM

6. ZAYIF AS‹T VE BAZLARDA pH HESAPLARI

Zay›f bir asidin sudaki çözeltisi, H3O+ iyonu,

asidin konjuge baz› ve asit moleküllerini içerir. H3O+

deriflimini ve buna ba¤l› olarak çözeltinin pH’›n› bul-

mak için denge sabiti (Ka) göz önüne al›nmal›d›r.

Benzer flekilde zay›f bir baz çözeltisinin pH’›n›

hesaplamak için Kb de¤eri kullan›lmal›d›r.

Deriflimleri eflit olan zay›f asitler sulu çözelti-

lerinde kuvvetli asitlere göre daha düflük deriflimde

H3O+ iyonlar› olufltururlar. Örne¤in, 0,01M HCI

çözeltisinin pH de¤eri 2 iken, buna karfl›l›k 0,01 M

CH3COOH çözeltisinin pH de¤eri 3’tür.

Benzer flekilde zay›f baz›n pH de¤eri de kuvvetli

baz›n pH de¤erinden düflüktür. 0,01 M NaOH çözelti-

sinin pH de¤eri 12 iken, 0,01 M NH3 çözeltisinin pH

de¤eri 11 dir.

ÖRNEK

2 litre suda 0,4 mol HA zay›f asidi çözündü¤ünde

çözeltinin pH’› kaç olur? (Ka = 5 . 10–6)

A) 2 B) 3 C) 4 D) 4,3 E) 5

ÇÖZÜM

ÖRNEK

CH3COOH’›n iyonlaflma sabiti Ka = 1,8 . 10–5 tir.

5.10–3 M asit çözeltisinde [H+] kaç molard›r?

A) 5,10–3 B) 5,10–4 C) 3,10–4

D) 5,10–5 E) 1,8.10–5

121


ES

EN

YAY

INLA

RI

196

ÇÖZÜM

ÖRNEK

0,01M 1 litre HCOOH çözeltisi haz›rlan›yor. HCOOH’in

iyonlaflma sabiti Ka = 1.10–4 oldu¤una göre kaç

gram HCOOH iyonlar›na ayr›lm›flt›r? (HCOOH = 46)

A) 0,046 B) 0,46 C) 0,23

D) 2,3 E) 4,6

ÇÖZÜM

ÖRNEK

‹ki de¤erlik zay›f H2A asit çözeltisinin deriflimi 0,01 M

ve pH = 3 tür.

Buna göre, asitin sabiti Ka nedir?

A) 5.10–10 B) 4.10–9 C) 5.10–8

D) 1.10–7 E) 1.10–4

ÇÖZÜM

ÖRNEK

100 ml saf suya 100 ml HCI çözeltisi kar›flt›rd›¤›nda

kar›fl›m›n pH’› 3 olmaktad›r.

Buna göre, HCI çözeltisinin molar deriflimi kaç

mol/litre dir?

A) 2.10–1 B) 2.10–2 C) 2.10–3

D) 1.10–4 E) 1.10–6

ÇÖZÜM

ÖRNEK

Bir NaOH çözeltisine ar› su eklenerek hacmi 2 kat›na

ç›kar›ld›¤›nda pH de¤eri 13 oluyor.

NaOH’in bafllang›ç deriflimi kaç molard›r?

A) 10–13 B) 2.10–13 C) 0,1

D) 0,2 E) 0,4

ÇÖZÜM

197

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Zay›f bir asitin iyonlaflma sabiti Ka = 4.10–7 dir.

Bu asitin bir çözeltisinde pH = 4 oldu¤una gö-

re, asit çözeltisinin molar deriflimi kaçt›r?

A) 4.10–3 B) 0,04 C) 0,025

D) 0,25 E) 2,5

ÇÖZÜM

2. HA ile gösterilen zay›f bir asitin iyonlaflma sabiti

Ka = 1,8.10–5’tir. Bu asitin 0,5M’l›k çözeltisinde

iyonlaflma yüzdesi nedir?

A) 0,3 B) 0,5 C) 0,6 D) 1,2 E) 1,8

ÇÖZÜM

3. ‹ki de¤erlikli zay›f asit (H2A) çözeltisinin deri-

flimi 0,01M, pH ise 3 oldu¤una göre, iyonlafl-

ma sabiti Ka kaçt›r?

A) 5.10–4 B) 10–6 C) 4.10–9

D) 5.10–8 E) 4.10–10

ÇÖZÜM

4. CH3COOH zay›f asitinin iyonlaflma sabiti

Ka = 4.10–6 d›r. 1,5 gram CH3COOH çözülerek

10 litre çözelti haz›rlan›yor.

Çözeltinin pH’› kaç olur? (CH3COOH = 60)

A) 2 B) 4 C) 5 D) 6 E) 12

ÇÖZÜM

ÇÇÖZELT‹LERDE DENGE ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 2 (OKULA YÖNEL‹K)


ES

EN

YAY

INLA

RI

198

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. OH– iyonu deriflimi 9.10–3M olan BOH zay›f

baz çözeltisinin deriflimi kaç mol/litredir?

(Kb = 8,1.10–5)

A) 1 B) 2 C) 0,1 C) 0,2 E) 10–2

ÇÖZÜM

6. 100 ml NH3 çözeltisi haz›rlan›yor. H+ iyonu deri-

flimi 5.10–12M oldu¤una göre kaç gram NH3

çözünmüfltür? (NH3 = 17, Kb = 2.10–5)

A) 3,2.10–3 B) 0,34 C) 1,7.10–3

D) 1,7 E) 8,5

ÇÖZÜM

7. 0,01M BOH zay›f baz çözeltisinin pH = 8 oldu-

¤una göre Kb de¤eri nedir?

A) 1,10–10 B) 1.10–9 C) 1.10–8

D) 1.10–6 E) 1.10–5

ÇÖZÜM

8. 0,6 gram HF çözülerek 3 litre HF çözeltisi haz›r-

lan›yor. Çözeltinin OH– iyonlar› deriflimi

5.10–11M oldu¤una göre asitin iyonlaflma sa-

biti (Ka) kaçt›r? (HF = 20)

A) 4.10–6 B) 2.10–6 C) 1.10–6

D) 4.10–8 E) 2.10–8

ÇÖZÜM


199

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. 16,8 g KOH suda çözünerek 30 litre çözelti haz›r-

lan›yor. 25 °C’deki bu çözelti için;

I. pOH = 2’dir.

II. [H+] = 10–12 dir.

III. Zn metaline etki ederek H2 gaz› aç›¤a ç›kar›r.


(K = 39, O = 16, H = 1)



ÇÖZÜM

10. Ca – Al metallerinin oluflturdu¤u bir alafl›m›n 30

gram› NaOH çözeltisi ile tepkimeye al›n›yor.

NK’da 22,4 litre H2 gaz› olufltu¤una göre, me-

tal kar›fl›m›n›n kütlece yüzde kaç› Ca’d›r?

(Ca = 40, Al = 27)

A) 12 B) 18 C) 40 D) 60 E) 72

ÇÖZÜM

11. Bir miktar Zn üzerine 200 ml HCl çözeltisi dökü-

lüyor.

Zn(k) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)

denklemine göre oluflan tepkimede HCl çözeltisi-

nin tamam› harcan›yor. Aç›¤a ç›kan H2 gaz›n›n

NK’daki hacmi 2,24 litre oldu¤una göre, kulla-

n›lan HCl çözeltisinin pH’› kaçt›r?

A) 0 B) 1 C) 2 D) 13 E) 14

ÇÖZÜM

12. Bir miktar Al üzerine 400 ml NaOH çözeltisi ilave

ediliyor.

Al(k) + 3NaOH(aq) ⎯→ Na3AlO3(aq) + 3/2H2(g)

denklemine göre oluflan tepkimede NaOH çözel-

tisinin tamam› harcand›¤›nda aç›¤a ç›kan H2 ga-

z›n›n NK’daki hacmi 4,48 litredir. Buna göre, kul-

lan›lan NaOH çözeltisinin pH’› kaçt›r?

A) 0 B) 1 C) 12 D) 13 E) 14


ES

EN

YAY

INLA

RI

200

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

13. Cu ve Zn’den oluflan bir alafl›m›n 25 gram› 0,2M

HCl çözeltisi ile tepkimeye sokuluyor. Tam verim-

le gerçekleflen tepkimede 2 litre HCl çözeltisi har-

can›yor. Buna göre, alafl›m›n kütelce yüzde ka-

ç› Cu elementidir? (Cu = 64, Zn = 65)

A) 12 B) 13 C) 48 D) 52 E) 72

ÇÖZÜM

14. 40 gr Zn örne¤i üzerine yeterli miktarda HCl çö-

zeltisinin dökülmesiyle oluflan tepkimede aç›¤a

ç›kan H2 gaz›n›n NKdaki hacmi 8,96 litredir.

Buna göre, Zn örne¤i kütlece yüzde kaç Zn

içermektedir? (Zn = 65)

A) 65 B) 48 C) 50 D) 35 E) 26

ÇÖZÜM

15. % 20 safl›kta 200 g Ca örne¤i yeterli miktarda

HCl çözeltisi ile tepkimeye sokuluyor.

Buna göre,

I. Oluflan çözelti elektri¤i iletir.

II. Oluflan H2 gaz› NK’da 22,4 litredir.

III. 2M, 1 litre HCl çözeltisi harcan›r.

Yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? (Ca = 40)



ÇÖZÜM

201

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. 0,02M HA zay›f asit çözeltisinde %1 oran›nda

iyonlaflma oldu¤una göre,

a) H+ iyonlar›deriflimi kaç mol/litredir?

b) Asitin iyonlaflma sabiti Ka kaçt›r?

2. BOH ile gösterilen zay›f bir baz›n 0,2M’l›k çözel-

tisinin pH = 10’dur. Buna göre,

a) Baz›n iyonlaflma yüzdesi kaçt›r?

b) Baz›n iyonlaflma sabiti Ka kaçt›r?

3. 0,01M XOH zay›f baz çözeltisinde iyonlaflma

yüzdesi % 0,1’dir. Buna göre,

a) Çözeltinin pH’› kaçt›r?

b) XOH baz›n›n iyonlaflma sabiti Kb kaçt›r?

4. 52 gram saf olmayan çinko örne¤ine afl›r› miktar-

da NaOH çözeltisi ilave edildi¤inde NK’da 4,48

litre H2 gaz› olufluyor.

Buna göre, çinko örne¤inin safl›k yüzdesi nedir?

(Zn = 65)

5. CH3COOH zay›f asittir.

6 mg CH3COOH ile 100 ml çözelti haz›rlan›yor.

Buna göre,

a) Çözeltinin molar deriflimi kaçt›r?

(CH3COOH = 60)


(CH3COOH için Ka = 10–5)

6. 0,1 mol HCN kullan›larak 400 ml çözelti haz›rla-

n›yor. HCN zay›f asitin iyonlaflma sabiti 4.10–10

dur. Buna göre,

a) HCN’nin iyonlaflma yüzdesi nedir?

b) Çözeltinin pH’› kaçt›r?

7. Al(k) + 3HCl(aq) ⎯→ AlCl3(aq) + 3/2H2(g)

Tepkimesinde Al parças› üzerine pH = 1 olan HCl

çözeltisinden ilave ediliyor.

NK’da 67,2.10–2 litre H2 gaz› aç›¤a ç›kt›¤›na

göre, kaç ml asit çözeltisi harcanm›flt›r?

8. 12 gram CH3COOH ile 500 ml çözelti haz›rlan›-

yor. Buna göre,

a) H+ iyonlar› deriflimi kaç mol/litredir?

(CH3COOH = 60, Ka = 10–5)

b) Çözeltinin pOH de¤eri kaçt›r?

(log5 = 0,7)



ES

EN

YAY

INLA

RI

202

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. 0,2M HA zay›f asit çözeltisinin pH = 3 oldu¤u-

na göre,


b) Asitlik sabiti Ka kaçt›r?

10. BOH ile gösterilen zay›f bir baz›n iyonlaflma sabi-

ti 1.10–8’dir. BOH çözülerek haz›rlanan 2 litre

çözeltinin pH = 9 oldu¤una göre,

a) Kaç mol BOH çözünmüfltür?

b) BOH’›n iyonlaflma yüzdesi kaçt›r?

11. Kütlece % 52 oran›nda Zn içeren Cu-Zn alafl›m›,

afl›r› miktarda HCl ile tepkimeye sokuluyor.

Tepkimede oluflan H2 gaz› NK’da 4,48 litre ol-

du¤una göre, alafl›m kaç gramd›r?

(Zn = 65, Cu = 64)

12. HA ile gösterilen zay›f bir asitin 0,6 gram› ile 200

ml çözelti haz›rlan›yor. Çözeltinin pH = 3 olarak

ölçülüyor. Asitin iyonlaflma sabiti Ka = 2.10–5

oldu¤una göre,

a) Çözeltinin molar deriflimi kaç mol/litredir?

b) Asitin mol kütlesi kaçt›r?

13. ‹yonlaflma sabiti 2.10–5 olan zay›f baz çözeltisinin

deriflimi 5.10–2M’dir. Buna göre,

a) OH– iyonlar› deriflimi kaç M’dir?

b) Çözeltinin pH’› kaçt›r?

14. Cu(k)+2H2SO4(aq)→ CuSO4(aq) + SO2(g) + H2O(s)

50 g bak›r örne¤i üzerine yeterli miktarda H2SO4

çözeltisi ilave ediliyor. NK’da 5,6 litre SO2 gaz›

olufluyor. Buna göre,

a) Asit çözeltisinin deriflimi 0,4M oldu¤una göre

hacmi kaç ml’dir?

b) Cu örne¤inin safl›k yüzdesi nedir? (Cu = 64)

15. CaCO3 + 2HCl ⎯→ CaCl2 + CO2 + H2O

tepkimeye saf olmayan 400 g CaCO3’den

NK’da 67,2 litre CO2 gaz› elde edildi¤ine göre,

CaCO3 yüzde kaç safl›ktad›r? (CaCO3 = 100)

16. Al + 3HCl ⎯→ AlCl3 + 3/2H2

H2 + 1/2O2 ⎯→ H2O

tepkimelerine göre, 5,4 gram Al’den elde edi-

len H2’nin yanmas›ndan en çok kaç gram H2O

elde edilir? (Al = 27, H = 1, O = 16)

NÖTRALLEŞME REAKSİYONLARI1. KUVVETLİ ASİT VE BAZLARIN NÖTRALLEŞMESİ

2. ZAYIF ASİT VE BAZLARIN NÖTRALLEŞMESİ

3. TAMPON ÇÖZELTİLER

4. pH NASIL ÖLÇÜLÜR?

Asit yağmurlarının ciddi solunum rahatsızlıklarına,

ormanların tahribatına, göllerin kirlenmesine, mermer

ve kireç taşlarının erozyonuna neden olduğu tespit

edilmiştir. Havadaki CO2 gazının yağmur suyunda çözün-

mesiyle oluşan karbonik asit, hafif asidiktir. O halde asit

yağmuru nasıl oluşur? Çeşitli kaynaklardan havaya

karışan azot ve kükürt oksitler asit yağmurunu oluşturur.

Bu oksitler yağmur suyu ile tepkimeye girerek karbonik

asitten daha kuvvetli asitler oluşturur.

3NO2(g) $ N2O5(g) + NO(g)

N2O5(g) + 3H2O(s) $ 2H3O+(aq) + 2NO–

3(aq)

SO2(g) + 2H2O(s) $ H3O+(aq) + HSO–

3(aq)

SO2(g) + 1/2O2(g) $ SO3(g)

SO3(g) + 2H2O(s) $ H3O+(aq) + HSO–

4(aq)

3. BÖLÜM


ES

EN

YAY

INLA

RI

204

1. KUVVETL‹ AS‹T VE BAZLARIN NÖTRLEfiMES‹

Nötürleflme

Asitlerle bazlar tepkimeye girerek, tuz ve su

oluflturur.

HCl(aq) + NaOH(aq) ⎯→ NaCl(aq) + H2O(s)

H2SO4(aq)+2NaOH(aq) ⎯→ Na2SO4(aq) + 2H2O(s)

2HBr(aq) + CaOH2(aq) ⎯→ CaBr2(aq) + 2H2O(s)

Bir asit ile bir baz›n tepkimeye girerek, asitlik ve

bazl›k özelli¤inin yok edilmesine, nötrleflme denir.

Nötrleflmede asitin H+ iyonu ile baz›n OH– iyonu bir-

leflerek su oluflturur. Asit ve baz›n özellikleri yok olur.

Geriye sadece elektri¤i ileten bir çözelti kal›r.

H+(aq) + OH–

(aq) ⎯→ H2O(s)

a) Nötrleflme tepkimesinde;

nH+ = nOH– oldu¤unda ortam nötr olur.

n; mol say›s› olup, veya

M.V olarak hesaplanabilir.

z; etkime de¤erli¤i olup asitlerde H+ veyaCOOH say›s›d›r. Bazlarda OH– say›s› veya NH2 say›-s›d›r.

Eflde¤erlik noktas›, hem asit hemde baz›n tü-kendi¤i, yani hiç birinin afl›r›s›n›n kalmad›¤› and›r.Kuvvetli asit ile kuvvetli baz›n tükendi¤i, yani hiç biri-nin afl›r›s›n›n kalmad›¤› and›r. Kuvvetli asit ile kuvvet-li baz tepkimelerinde eflde¤erlik noktas›nda pH = 7olur.

b) Nötrleflme tepkimesinde;

nH+ > nOH– oldu¤unda ortam asidik olur. Çün-kü bir miktar H+ iyonu artar. Ortam›n pH’›n› hesapla-mak için H+ iyonlar› deriflimini hesaplamak gerekir.

c) Nötrleflme tepkimesinde;

nH+ < nOH– oldu¤unda ortam bazik olur. Çünkü

bir miktar OH– iyonu artar. Ortam›n pH’›n› hesapla-

mak için OH– iyonlar› deriflimini hesaplamak gerekir.

ÖRNEK

0,8M, 500 ml H2SO4 çözeltisini tamamen nötrlefltir-

mek için 400 g NaOH çözeltisi yeterli olmaktad›r.

NaOH çözeltisinin kütlece yüzde kaç› NaOH’tir?

(Na = 23, O = 16, H = 1)

A) 4 B) 8 C) 10 D) 16 E) 32

ÇÖZÜM

[ ]OHV

n n

T

OH H=-- - +

[ ]HV

n n

T

H OH=-+ + -

mm

A

. .n nz zA A B B=

NÖTRALLEfiME REAKS‹YONLARI


205

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÖRNEK

0,2M, 200 ml NaOH çözeltisine 0,7M, 100 ml HCl çö-

zetisi kar›flt›r›l›yor. Kar›fl›m›n pOH’› kaç olur?

A) 1 B) 2 C) 3 D) 12 E) 13

ÇÖZÜM

ÖRNEK

0,2M, 2 litre NaOH çözeltisi ile 0,18M, 2 litre HClçözeltisi kar›flt›r›l›yor. Elde edilen çözeltinin pH’›kaç olur?

A) 1 B) 2 C) 3 D) 12 E) 13

ÇÖZÜM

ÖRNEK

2 litre 0,5 M H2SO4 çözeltisi ile 2 litre 0,8 M NaOH

çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Son çözeltini pOH de¤eri kaç

olur?

A) 0,1 B) 0,01 C) 2.10–12

D) 1,0 . 10–12 E) 1,0.10–13

ÇÖZÜM

2. ZAYIF AS‹T VE BAZLARIN NÖTRLEfiMES‹

a) Kuvvetli Asit – Zay›f baz Nötrleflmesi

Kuvvetli bir asit ile zay›f bir baz tepkimeye sokul-

du¤unda nötrleflme tepkimesi verir. Fakat oluflan tuz

asidik özellik gösterir. Tuzun katyonu hidroliz olur ve

ortama H3O+ iyonlar› vererek ortam› asidik yapar.

Eflde¤erlik noktas›nda pH’› 7’den küçük olur.

HCI(aq) + H2O(s) → NH4CI(aq)

Kuvvetli zay›f Asidikasit baz tuz

NH+4(aq) + H2O(s) D NH3(aq) + H3O+

(aq)


ES

EN

YAY

INLA

RI

206

b) Zay›f Asit – Kuvvetli Baz Nötrleflmesi

Zay›f bir asit ile kuvvetli bir baz tepkimeye sokul-

du¤unda nötrleflme tepkimesi verir. Fakat oluflan tuz

bazik özellik gösterir. Tuzun anyonu Ka ve Kb de¤er-

lerine ba¤l› olarak de¤iflir.

Eflde¤erlik noktas›nda pH’› 7’den büyük olur.

HCN(aq) + NaOH(aq) ⎯→ NaCN(aq) + H2O(s)Zay›f Kuvvetli Bazikasit baz tuz

c) Zay›f Asit – Zay›f Baz Nötrleflmesi

Zay›f bir asit ile zay›f bir baz tepkimeye sokuldu-

¤unda nötrleflme tepkimesi verir. Fakat oluflan tuzun

özelli¤i asidik, bazik veya nötr olabilir. Tuzun özelli¤i

Ka ve Kb de¤erlerine ba¤l› olarak de¤iflir.

HCN(aq) + NH3(aq) D NH4CN(aq)

zay›f zay›f ?asit baz

ÖRNEK

X : Kuvveti asit – kuvvetli baz,

Y : Zay›f asit – Kuvvetli baz,

Z : Kuvvetli asit – zay›f baz

tepkimeleri sonucunda oluflan tuzlard›r. X, Y ve Z’nin

eflit deriflimli sulu çözeltileri için;

I. Elektrik ak›m›n› iletir.

II. X ve Z asidik, Y ise baziktir.

III. Z’nin pH’› 7’den küçüktür.




ÇÖZÜM

Z, kuvvetli asit – zay›f baz tepkimesi sonucundaoluflan bir tuz oldu¤u için asidiktir. Çözeltisinin pH’›7’den küçüktür ve elektrik ak›m›n› iletir.

Cevap D

3. TAMPON ÇÖZELT‹LER

Seyreltme ve az miktarda asit ya da baz ekle-mekle, pH’› pratikçe de¤iflmeyen çözeltilere tamponçözeltiler denir.

Zay›f asit ya da baz çözeltilerine bunlar›n sudaçözünen tuzlar› eklenirse ortak iyon etkisinden dolay›asitlerde H+ iyonlar› deriflimi, bazlarda OH– iyonlar›deriflimi düfler. Bunun nedeni ortak iyon etkisidir.

CH3COOH çözeltisine CH3COONa çözeltisi ilaveedilirse,

CH3COOH(aq) CH3COO–(aq) + H+

(aq)

denkleminden anlafl›laca¤› gibi CH3COO– iyonlar›deriflimi art›r›lm›fl olur. Denge sola kayar. Sola gidentepkimeden dolay› H+ iyonlar› deriflimi azal›r.

NH4OH çözeltisine NH4Cl(k) ilave edilirse;

NH4OH(aq) NH+4(aq) + OH–

(aq)

denkleminden anlafl›laca¤› gibi, NH+4 iyonlar› derifli-

mi art›r›lm›fl olur. Denge sola kayar. Sola giden tepki-meden dolay› OH– iyonlar› deriflimi azal›r.

Zay›f bir asit ve tuzunu ya da zay›f bir baz ve

tuzunu içeren çözeltilere tampon çözeltiler denir.

Bu tür çözeltilere az miktarda olmak kofluluyla,

su, asit ya da baz eklenirse çözelti pH’›n de¤iflmeme-

si için direnç gösterir.

HCN/NaCN içeren bir çözelti, tampon çözeltidir.

Bu çözeltide;


(aq)

CN–(aq) + H2O(s) HCN(aq) + OH–

(aq)

dengeleri vard›r. Ortama asit ilave edilirse CN– iyon-lar› bunu azaltmaya; baz eklenirse HCN, azaltmayaveya yok etmeye yönelir.

Bir zay›f asit ve bu asitin tuzunun oluflturdu-¤u tampon çözeltide;

olur.[ ][ ][ ]

H KTuzAsit

a $=+


207

ES

EN

YAY

INLA

RI

Zay›f bir baz ve bu baz›n tuzundan oluflan bir

tampon çözeltide;

olur.

Bu çözeltiye NH3/NH4Cl kar›fl›m›n›n çözeltisi

örnek verilebilir.

NH3(aq) NH+4(aq) + OH–

(aq)

NH+4(aq) + H2O(aq) NH3(aq) + H3O+

(aq)

Ortama baz ilave edilirse NH+4 iyonlar› azalmaya;

asit ilave edilirse NH3 ilave edilen asiti yok etmeye

yönelir. Bu nedenle çözeltinin pH’› sabit tutulmaya

çal›fl›l›r.

ÖRNEK

Suda 0,1 mol HCN ve 0,2 mol NaCN çözülerek 1 litre

çözelti haz›rlan›yor.

Çözeltinin pH’› kaç olur?

(HCN için Ka = 4.10–10, log2 = 0,3)

A) 5,3 B) 6,3 C) 9 D) 9,7 E) 10,3

ÇÖZÜM

4. pH NASIL ÖLÇÜLÜR?

Çözeltilerin pH de¤eri bafll›ca üç yöntemle ölçü-

lebilir. Bunlar indikatörler, pH ka¤›tlar› ve pH metreler-

dir.

a) ‹ndikatör Yöntemi

‹ndikatör yöntemi basit ve ucuz bir yöntemdir.

Çok hassas ölçümlere gerek olmad›¤› zaman kullan›-

l›r. ‹ndikatörler, pH de¤ifltikçe çözeltide renk de¤iflti-

ren zay›f bir asit veya zay›f baz özelli¤i gösteren or-

ganik yap›l› bilefliklerdir. Bunlar›n asidik ve bazik fle-

killerinin renkleri farkl›d›r. ‹yi bir indikatörün renk de-

¤ifltirmesi ani ve dar aral›kta olmal›d›r.

Asidik ve bazik flekillerin deriflimi pH de¤erine

ba¤l› oldu¤undan, belirli pH de¤erlerinde bu renkler-

den birisi hakim olur. pH de¤eri de¤ifltikçe renkte

de¤iflir. pH aral›¤› indikatörün asit renginden baz

rengine de¤iflti¤i aral›k olarak tan›mlan›r.

b) pH Ka¤›d› Yöntemi

pH ka¤›tlar› indikatörlere göre hassas netice ve-

rirler. pH ka¤›tlar› çözeltiye dald›r›l›nca renk de¤iflti-

ren ka¤›tlard›r. Meydana gelen bu rengin kutu üzerin-

deki renk ile karfl›laflt›rmas› sonucu çözeltinin pH de-

¤eri bulunur. Bu ka¤›tlar her pH de¤erlerinde farkl›

renk al›rlar. pH aral›¤› 0 – 7, 7 – 14 ve 0 – 14 olmak

üzere üç türü vard›r.

İndikatörpH

aralığıAsit

rengiBaz

rengi

Metil oranj 3,1 – 4,4 Kırmızı Sarı

Bromokrezol yeşili

3,8 – 5,4 Sarı Mavi

Metil kırmızısı

4,2 – 6,3 Kırmızı Sarı

Bromtimol mavisi

6,0 – 7,6 Sarı Mavi

Fenol kırmızı

6,8 – 8,4 Sarı Kırmızı

fenolftalein 8,3 – 10 Renksiz Kırmızı

[ ][ ][ ]

OH KTuzBAZ

b $=-


ES

EN

YAY

INLA

RI

208

c) pH Metre Yöntemi

pH ölçümleri daha do¤ru ve hassas olarak pH

metreler ile yap›l›r. pH metrelerde cam elektrotlar kul-

lan›l›r. Bunlar›n özelli¤i, H+ iyonlar›n› geçirmeleridir.

Cam geçirgen zar›n iki yüzü aras›nda pH de¤erine

ba¤l› bir potansiyel fark› oluflur. Bu potansiyel fark›n›n

bir referans elektroda karfl› ölçülmesi ile çözeltinin pH

de¤eri bulunur. pH metrenin ölçümden öncesi pH

de¤eri kesin olarak bilinen tampon çözeltilerle kalibre

edilmesi gereklidir. Cam elektrot, membran (geçirgen

zar) özelli¤inin bozulmamas› için kesinlikle dam›t›lm›fl

su içinde saklanmal›d›r.

ÖRNEK

Bir indikatör (ay›raç), sulu çözeltide, H+ deriflimi OH–

derifliminden büyük oldu¤unda sar›, küçük oldu¤unda

mavi renk vermektedir. Kuvvetli asit ya da kuvvetli

baz olan, eflit deriflimli X, Y, Z çözeltileri flekildeki gibi

kar›flt›r›ld›¤›nda;

I. durumda renk sar›dan maviye,

II. durumda renk maviden sar›ya dönüflmektedir.

Bu bilgilere göre X, Y, Z çözeltilerinden hangileri

asit, hangileri bazd›r?

A) Y asit, X ve Z baz

B) Z asit, X ve Y baz

C) X asit, Y ve Z baz

D) Y ve Z asit, X baz

E) X ve Z asit, Y baz

(1986-ÖSS)

ÇÖZÜM

ÖRNEK

Bromtimol mavisi bir boyar maddedir ve asidik ortam-

da sar›, bazik ortamda mavi, nötr ortamda ise yeflil

renk verir.

Bir kaptaki bromtimol mavisi damlat›lm›fl 10 ml 0,1 M

HCl çözeltisine 0,2 M NaOH çözeltisi azar azar ek-

leniyor.

Bu ifllemde kaptaki çözeltinin rengi ile ilgili

afla¤›daki ifadelerden hangisi yanl›flt›r?

A) NaOH eklenmeden önce sar›

B) 1 ml NaOH eklendi¤inde sar›

C) 5 ml NaOH eklendi¤inde yeflil

D) 10 ml NaOH eklendi¤inde yeflil

E) 20 ml NaOH eklendi¤inde mavi(2001-ÖSS)

ÇÖZÜM

20 mlX

20 mlY

10 ml Y+

indikatör

10 ml Z+

indikatör

I II

209

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Kütlece % 15’lik 400 g NaOH çözeltisini nötr-

lefltirmek için 0,2M kaç litre H2SO4 çözeltisi

gerekir? (Na = 23, O = 16, H = 1)

A) 7,5 B) 3,75 C) 1,75 D) 1,5 E) 0,75

ÇÖZÜM

2. ‹ki de¤erlikli bir kuvvetli baz›n 51,3 gram›

H3PO4’ün 19,6 gram› ile tam olarak tepkimeye gi-

riyor.

Baz› oluflturan metalin atom kütlesi kaçt›r?

(H3PO4: 98)

A) 137 B) 120 C) 88 D) 56 E) 52

ÇÖZÜM

3. 0,08M, 100 ml H2SO4 çözeltisini tam nötrlefltir-

mek için 100 ml KOH çözeltisi kullan›lm›flt›r.

KOH çözeltisinin molar deriflimi kaç M’d›r?

A) 0,08 B) 0,04 C) 0,16 D) 0,32 E) 1,2

ÇÖZÜM

4. 0,3M, 600 ml Ca(OH)2 çözeltisini tam nötrleflmek

için 300 ml H3PO4 çözeltisi kullan›l›yor.

H3PO4 sulu çözeltisinin molar deriflimi kaç

mol/litredir?

A) 0,2 B) 0,3 C) 0,4 D) 0,12 E) 0,18

ÇÖZÜM

ÇÖZELT‹LERDE DENGE ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 3 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)


ES

EN

YAY

INLA

RI

210

5. 100 ml, 0,2M HCl sulu çözeltisi ile 100 ml,0,4M NaOH sulu çözeltisi kar›flt›r›ld›¤›nda, ka-r›fl›m›nn pH’› kaç olur?

A) 1 B)7 C) 10 D) 12 E) 13

ÇÖZÜM

6. 0,4M, 200 ml HCl çözeltisine 0,1M, 300 ml KOH

çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Kar›fl›m çözeltinin OH–

iyonlar› deriflimi kaç molar olur?

A) 10–13 B) 10–12 C) 10–3 D) 10–2 E) 0,1

ÇÖZÜM

7. 0,14M, 1 litre NaOH çözeltisine 3 litre HCl çözel-tisi kar›flt›r›l›nca pH’› 2 olmaktad›r.HCl çözeltisinin deriflimi kaç mol/litredir?

A) 1.10–2 B) 2.10–2 C) 3.10–2

D) 4.10–2 E) 6.10–2

ÇÖZÜM

8. 100 ml 0,2M CH3COOH çözeltisi ile 100 ml 0,4MCH3COONa çözeltisi kar›flt›r›l›yor. ÇözeltininpH’› kaç olur? (CH3COOH için Ka = 2.10–5)

A) 9 B) 8 C) 6 D) 5 E) 4,7

ÇÖZÜM


211

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. 50 ml 0,2M Ca(OH)2 çözeltisini tam nötrlefltir-mek için pH’› 2 olan HCl çözeltisinden kaçlitre gerekir?

A) 0,2 B) 0,4 C) 0,5 D) 1 E) 2

ÇÖZÜM

10. 100 ml 0,1M H2SO4 çözeltisi ile 0,5M kaç mlNaOH çözeltisi kar›flt›r›l›rsa kar›fl›m›n pH = 7olur?

A) 20 B) 40 C) 50 D) 100 E) 200

ÇÖZÜM

11. 0,04M NaCN çözeltisinin pOH’› kaç olur?

(HCN için Ka = 4.10–8)

A) 2 B) 4 C) 5 D) 11 E) 12

ÇÖZÜM

12. X: Kuvvetli asit

Y: Nötr tuz

Z: Zay›f baz

Verilen maddelerin eflit deriflimli sulu çözelti-

leri için;

I. pH’lar› X > Z > Y’dir.

II. K›rm›z› turnusolu maviye çeviren yaln›z Z’dir.

III. Üçüde elektrik ak›m›n› iletir.

yarg›lar›ndan hangileri do¤rudurr?



ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

212

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. 50 ml, 0,2M NaOH çözeltisi ile 50 ml, 0,18M HCl

çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Buna göre,


b) OH– iyonlar› deriflimi kaç mol/litredir?

c) Çözeltinin pH kaç olur?

d) Çözeltinin pOH’› kaç olur?

2. 0,5M, 100 ml HCl çözeltisi ile 0,48M 100 ml

NaOH çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Buna göre,



3. 0,2M 100 ml HCN çözeltisine 0,04M 100 ml

NaCN çözeltisi ilave ediliyor. Buna göre,

a) H+ iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

(HCN için Ka = 4.10–10)

b) Çözeltinin pH ve pOH’› kaç olur?

(log2 = 0,3)

4. H2SO4 çözeltisinin deriflimi kütlece % 49, özküt-

lesi ise 1,2 g/ml’dir.

Bu çözeltinin 100 ml’sini tam nötrlefltirmek

için kaç gram KOH gerekir?

(K = 39, O = 16, H = 1, S = 32)

5. 0,5M, 2 litre HCl çözeltisine 400 g Ca(OH)2 çö-

zeltisi ilave ediliyor. Çözeltinin pH’› 7 oldu¤una

göre,

a) Ca(OH)2 çözeltisinin deriflimi kütlece yüzde

kaçt›r? (Ca = 40, O = 16, H = 1)

b) HCl çözeltisinin pH’› kaçt›r? (log5 = 0,7)

6. 0,2M HA ve 0,04M NaA çözeltilerinin eflit ha-

cimleri kar›flt›r›ld›¤›nda pH kaç olur?

(HA için Ka = 4.10–10, log2 = 0,3)

7. 0,2M CH3COOH ve 0,36M CH3COONa çözelti-

lerinin eflit hacimleri kar›flt›r›ld›¤›nda kar›fl›-

m›n,

(CH3COOH için Ka = 1,8.10–5)


b) OH– iyonlar› deriflimi kaç mol/litredir?

c) Çözeltilerinin pH’› kaçt›r?

8. ‹ki de¤erlikli bir baz›n 7,4 gram› 1M 200 ml HBr

ile tam nötrlefliyor. Buna göre,

a) Metalin atom kütlesi kaç gramd›r?

(O = 16, H = 1)

b) Oluflan tuzun mol kütlesi nedir? (Br = 80)



213

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. 20 cm3 0,1M HCl çözeltisini tam nötrlefltirmek

için 25 cm3 NaOH çözeltisi harcan›yor.

NaOH deriflimi kaç mol/litredir?

10. 0,1M, 100 ml NaOH çözeltisi ile 0,098M, 100 ml

HCl çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Buna göre,



11. CH3COOH iyonlaflma sabiti Ka = 2.10–5M’dir.

0,2M NaCH3COO tuz çözeltisinin pH’› kaç

olur?

12. NH3 için iyonlaflma sabiti Kb = 5.10–8 dir. 0,2M

NH4Cl çözeltisinin pH’› kaç olur? (log2 = 0,3)

13. 100 ml 0,1M HCl çözeltisi ile 200 ml kaç molar

NaOH çözeltisi kar›flt›r›l›rsa, kar›fl›m›n pH = 12

ollur?

14. 100 ml, 0,2M HCl çözeltisi ile kaç ml 0,4M

NaOH çözeltisi kar›flt›r›l›rsa kar›fl›m›n pH’› 1

olur?

15.

Yukar›daki kaplarda ayn› s›cakl›kta [X+] < [Y+] dir.

Buna göre,

I. pH

II. ‹yonlaflma yüzdesi

III. Elektrik iletkenli¤i

özelliklerinden hangileri I. kapta daha küçük-

tür?

16. 100 ml 0,1M CH3COOH çözeltisi için;

(CH3COOH için Ka = 1.10–5)

a) Kaç mol H+ iyonu içerir?

b) 0,1M kaç ml NH3 çözeltisi ile nötrleflir?

(NH3 için Kb = 1.10–5)

c) ‹yonlaflma yüzdesi nedir?

I II

1M, 1 litreHX

1M, 1 litreHY


ES

EN

YAY

INLA

RI

214

DO⁄RU VE YANLIfiLARI BEL‹RLEYEL‹M

Afla¤›da verilen cümleler do¤ru ise yandaki kutucuklar› ✓, yanl›fl ise ✗ ile iflaretleyiniz.

ETK‹NL‹K – 9

■ 1. Arhenius’a göre suda çözününce ortama OH– iyonu veren bilefliklere baz denir.

■ 2. Lewis’e göre asit, elektron çifti alabilen madde, baz ise elektron çifti verebilen maddelerdir.

■ 3. Metal oksitleri genel olarak asidik özellik gösterirler. Yani bir metal oksit suda çözündü¤ünde metal hidrok-

sit oluflurken suda H+ iyonlar›n› oluflturur.

■ 4. HCO–3 iyonu CO3

–2 iyonunun konjuge baz›d›r.

■ 5. Asit ve bazlar›n sulu çözeltileri elektrolittir.

■ 6. Asitler, aktif metallere etki ederek tuz ve O2 gaz› olufltururlar.

■ 7. pH de¤eri 7’den küçük olan bütün çözeltiler, asit çözeltileridir.

■ 8. pH ve pOH de¤erleri çarp›m› oda koflullar›nda daima 1.10–14 tür.

■ 9. Bir ametalin oksiasitlerinde oksijen say›s› artt›kça H+ iyonlar›n› vermesi kolaylafl›r, dolay›s›yla asitlik kuvveti

de artar.

■ 10. Bir grupta yukar›dan afla¤›ya do¤ru, elementlerin oluflturdu¤u oksitlerinin bazik özelli¤i artar.

■ 11. Kuvvetli bir asit yada baz çözeltisinin hacmi su eklenerek iki kat›na ç›kar›l›rsa asit çözeltisinde H+ deriflimi

baz çözeltisinde OH– deriflimi yar›ya düfler.

■ 12. Kuvvetli bir asitin yada baz›n, kuvvetli bir baz yada asit çözeltisi ile yavafl yavafl nötrleflmesi ifllemine tit-

rasyon denir.

■ 13. Kuvvetli asit ve bazlar kar›flt›r›ld›¤›nda maddelerden en az biri bitene kadar tepkime gerçekleflir. Gerçek-

leflen bu tepkimeye nötrleflme tepkimesi denir.

■ 14. Nötrleflme tepkimelerinde daima su oluflur.

■ 15. Nötr çözeltilerin pH de¤eri s›f›rd›r.

■ 16. Bütün anyon ve katyonlarda suda hidroliz olur.


ES

EN

YAY

INLA

RI

215

ÇÖZÜNME VE ‹YONLAfiMA

Afla¤›da verilen asit ve bazlar suda çözünüyor. Verilen asit ve bazlar›n suda iyonlaflma denklemlerini yaz›-n›z.

ETK‹NL‹K – 10

S›raNo

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

Formülü ‹yonlaflma Denklemi

HCl

HF

H2SO4

HSO4

NH3

HClO

HClO4

HNO3

HNO2

CH3COOH

NaOH

Ca(OH)2

Fe(OH)2

H3PO4

H2PO4

HCOOH

KOH

HI

H2S

HIO4

LiOH

HCN

CH3-NH2

HClO2

‹yonlaflma Sabiti

—

6,7.10–4

—

1,3.10–2

1,8.10–5

3,2.10–8

—

—

4,5.10–4

1,8.10–5

—

1,3.10–6

1,8.10–15

7,5.10–3

6,2.10–8

4,6.10–10

1,8.10–4

—

—

1,1.10–11

—

—

1,2.10–4

5.10–4

111.10–2

–

–

NH2


ES

EN

YAY

INLA

RI

216

DEN‹ZDE VURGUN YEMEK

Deniz seviyesinde hava bas›nc› 1 atmosferdir. ‹nsan vücudunun solunum ve dolafl›m sistemi bu bas›nca

ayarl›d›r. Ancak suyun içinde, derine gittikçe, her 10 metrede bas›nç 1 atmosfer daha artar. 30 metre derinlikte su

bas›nc› 4 atmosferdir, yani bu derinlikte vücudumuzun her santimetrekaresine suyun yapt›¤› bas›nç, yüzeye oranla

dört mislidir.

Hiç bir gereç kullanmadan, 30 metre derinli¤e inildi¤inde, akci¤er kapasitesi dörtte birine düfler, kan bas›nc›

artar, vücut ›s›s› düfltü¤ünden kalbin at›fl h›z› artar, bilinç bulan›kl›¤› bafllar. Bu nedenle yard›mc› gereç

kullanmadan 30 metrenin alt›na inmek tehlikelidir. Ancak tüple dalman›n da kendine göre sorunlar› vard›r. Derinde

d›fl bas›nc›n yüksek olmas›ndan dolay› tüpden solunan havan›n içindeki oksijen ve azot gibi gazlar dokulara daha

küçülmüfl bir hacimle da¤›l›rlar. E¤er su yüzeyine süratle ç›k›l›rsa, bas›nc›n azalmas›yla bu gazlar süratle genleflir.

Oksijen dokularda kullan›ld›¤›ndan sorun yaratmaz, ama özellikle azot gaz› damarlarda süratle genleflerek, damar

t›kan›kl›¤›, akci¤er y›rt›lmas› ve hatta felç gibi önemli vücut hasarlar›na yol açar.

Bu flekilde vurgun yiyenler, süratle bas›nç odalar›na al›n›rlar. Burada tekrar vurgun yedi¤i derinlikteki bas›nç

verilir ve dengeli olarak azalt›l›r. Bir baflka önlemde vurgun yiyeni, ayn› derinli¤e tekrar indirmektir. Vurgun

yememek için yüzeye yavafl ç›kmal› hatta belirli derinliklerde beklenmelidir. ‹deal ç›k›fl h›z› dakikada 10 metre

olmal›d›r.

Vurgun ya da dekompresyon hastal›¤›, yetersiz dekompresyon sonucu vücut dokular›nda çözünmüfl

bulunan gazlar›n, serbest gaz kabarc›klar› haline geçerek oluflturdu¤u hastal›klar haline verilen genel isimdir. Afl›r›

derecede yorgunluk ve bitkinlik, derinin kafl›nmas›, kol ve bacaklarda eklem ya da kas a¤r›s›, bafl dönmesi, lokal

uyuflmalar, seyirme ve hissizlik, s›k nefes alma, k›zarm›fl cilt, bir kolu ya da baca¤› ovuflturma, sendeleme, öksürük

nöbetleri, bilinç kayb›, bay›lma dekompresyon hastal›¤›n›n belirtileridir. Bunlar›n tümü birden ç›kabildi¤i gibi bölüm

bölüm de ç›kabilir.

ÇÖZÜNME – ÇÖKELME DENGELERİA. ÇÖZÜNÜRLÜK

B. ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Nitrik asit ve sülfürik asit, kuvvetli asitlerdir. Kuvvetli asitler toprağın kalsiyum iyonlarını sürükleyerek yapısını bozar. Toprakta kil tanecikleri ve kalsiyum katyonları bulunur. Ca+2 katyonları H+ iyonları ile yerdeğiştirir ve CaSO4 oluşur. CaSO4 suda az çözünür bir katıdır. Toprak içinde sabitleşir. Bitkiler tarafından alınamayan bu katı tanecikler bitkilere zarar verir. Topraktaki Ca+2 iyonları yerine konulmadığı için bitkiler ve orman bundan zarar görür.

Kükürt bileşikleri ekzoz dumanıyla ve kömürle çalışan enerji santrallerinden atmosfere karışır. Hava kirliliğinin ormanlar üzerinde büyük etkisi vardır. Ancak bunu araş-tırmak zordur. Ormanlar boş arazileri kapsamaktadır. Bölgesel hava kirleticilerin etkisinin belirlenmesi yıllarca süren araştırmalar gerektirir. Bununla birlikte, asidik oksit emisyonunun kontrol edilmesi, kontrol edilmesinin geliştirilmesi ve asit yağmurunun oluşumunu engellen-mesi tüm insanların ortak mirası olan ormanlarımızın az da olsa korunmasında katkı sağlanmış olur.

4. BÖLÜM

A. ÇÖZÜNÜRLÜK

1. Çözünme

Daha önceden de söylendi¤i gibi bir maddenintaneciklerinin baflka bir maddenin taneciklerini ara-s›nda homojen da¤›lmas›na çözünme denir.

C12H22O11, CH3OH, C2H5OH, C6H12O6 gibimaddeler çözünürken moleküller halinde da¤›l›rlar.Çözünme molekül düzeyinde gerçekleflir.

C6H12O6(kat›) C6H12O6(suda)

C2H5OH(s›v›) C2H5OH(suda)

I2(kat›) I2(alkol)

NaCl, Mg(NO3)2, HCl, CaCl2, NaOH gibi madde-

ler çözünürken iyonlar halinde da¤›l›rlar.

Mg(OH)2(kat›) Mg+2(aq) + 2OH–

(aq)

HCl(g) ⎯→ H+(aq) + Cl–(aq)

HCN(s›v›) H+(aq) + CN–

(aq)

a) S›v›–Kat› Çözeltiler

Herhangi bir kat›, s›v› fazda çözünürken, kat› fa-z› oluflturan iyonlar ya da moleküller, birbirinden ayr›-larak serbest hareket edecekleri s›v›ya geçerler. Mad-denin saf kat› hâli çözünmüfl hâlinden daha düzenli-dir. Bir kat› madde s›v›da çözününce düzensizlik ar-tar. Maksimum düzensizlik faktörü çözünme lehinedir.

Kat›lar›n bir s›v› içerisinde çözünmesi, genellikleendotermiktir. Bundan dolay› minimum enerjili olmae¤ilimi kat› maddeden yanad›r. Minimum enerjili olmae¤ilimi çökelmenin lehinedir. Minimum enerjili olmae¤ilimi ile maksimum düzensizlik faktörü uzlaflmas›sa¤lan›nca sistem dengeye ulafl›r.

Kat› madde ile iyonlar aras›nda denge kurulmufl-tur. Çözünme ve çökelme olaylar› devam eder. An-cak, çözünme h›z› çökelme h›z›na eflittir.

AgCl(k) Ag+(aq) + Cl–(aq)

CuSO4(k) Cu+2(aq) + SO–2

4(aq)

Ag2CrO4(k) 2Ag+(aq) + CrO–2

4(aq)

Mg(OH)2(k) Mg+2(aq) + 2OH–

(aq)

b) S›v›–S›v› Çözeltiler

★ Birbirine her oranda kar›flabilen s›v›larda mak-

simum düzensizlik faktörü ve minimum enerjili olma

e¤ilimi çözünmenin lehinedir. Bu durumda bir denge

sözkonusu de¤ildir.

CH3OH(s) ⎯→ CH3OH(suda)

★ S›v›larda maksimum düzensizlik e¤ilimi daima

çözünmeden yanad›r. Birbirine k›smen kar›flan s›v›-

larda minimum enerjili olma e¤ilimi saf s›v› lehinedir.

Bu durumda bir dengeden bahsedilebilir.

c) S›v›–Gaz Çözeltiler

Gazlar›n s›v›larda çözünmesi ekzotermiktir. Mini-

mum enerjili olma e¤ilimi çözünmenin lehinedir.

Maddenin gaz hâlinde moleküller daima hareket

halindedir. Enerjisi yüksektir. Bundan dolay› maksi-

mum düzensizlik faktörü saf gaz›n lehinedir.

O2(g) O2(suda) + Is›

Gazlar›n çözünürlü¤ü s›cakl›k ve bas›nç ile de-

¤ifltirilebilir. S›cakl›k artt›r›ld›¤›nda gaz›n s›v› içindeki

çözünürlü¤ü azal›r. Bas›nç art›r›ld›¤›nda gaz›n s›v›

içindeki çözünürlü¤ü artar.

2. Sulu Çözeltiler

Kat›, s›v› ve gaz hâlindeki maddelerin s›v› mad-

deler içinde çözünmesiyle s›v› hâldeki çözeltiler elde

edilebilir. Çözücüsü su olan çözeltilere, sulu çözelti-

ler denir.

Su molekülleri polard›r. Su molekülünde yer alan

oksijen atomunun son yörüngesinde ba¤ yapmam›fl

elektron çifti bulunmaktad›r. Bu elektron çiftleri mole-

külün geometrik fleklinin aç›sal olmas›n› ve dolay›s›y-

la polar olmas›n› sa¤lamaktad›r.

O

H H

••••


218

ÇÖZÜNME – ÇÖKELME DENGELER‹

ES

EN

YAY

INLA

RI


219

ES

EN

YAY

INLA

RI

Su moleküllerinde yer alan O atomunun elektro-

negatifli¤i yüksektir. H ile ba¤› bulunan oksijen atomu

su molekülleri aras›nda hidrojen ba¤›n›n oluflmas›na

neden olur.

‹yonik bileflikler, molekülleri polar olan moleküler

bileflikler genellikle suda çok çözünürler. Hidrojen ba-

¤›n› oluflturan moleküler bileflikler, hidrojen ba¤› olufl-

turmayan moleküler bilefliklere göre suda daha çok

çözünür.

a) Elektrolit Olmayan Çözeltiler

Moleküler bilefliklerin bir k›sm› suda çözününce

molekül olarak da¤›l›rlar. Bu çözeltiler pozitif ve nega-

tif iyon bulundurmad›klar›ndan elektrik ak›m›n› ilet-

mezler.

C6H12O6(kat›) ⎯→ C6H12O6(suda)

C2H5OH(s›v›) ⎯→ C2H5OH(suda)

CH3COCH3(s›v›) ⎯→ CH3COCH3(suda)

Bu tür maddelerin molekülleri polar oldu¤u için

suda çok çözünebilirler. Ancak suda çözünseler bile

yine molekül olarak kal›rlar.

b) Elektrolit Çözeltiler

Suda çözününce ortama pozitif ve negatif iyon

verebilen maddelerin sulu çözeltileri elektrik ak›m›n›

iletir. Bu tür çözeltiler iyonlar›n hareketinden dolay›

elektrik ak›m›n› iletir.

‹yonik bilefliklerin molekülleri nötrdür. Suda çö-

zündüklerinde oluflturduklar› çözeltileride nötrdür.

AlCl3 bilefli¤inin taneci¤i nötrdür. (Al+3

Cl 3–1)0 (+) ve

(–) yükler eflit oldu¤u için tanecik nötrdür.

AlCl3 bilefli¤inin çözeltiside nötrdür.

AlCl3(k) ⎯→ Al+3(aq) + 3Cl–(aq)

‹yonlar›n say›lar› farkl› olmas›na ra¤men pozitif

ve negatif yükleri eflit oldu¤u için çözelti nötrdür.

‹yonik bileflikler suda çözününce, suda çözün-

dükleri oranda iyonlar›na ayr›l›rlar.

NaNO3(k) ⎯→ Na+(aq) + NO–

3(aq)

CaCl2(k) ⎯→ Ca+2(aq) + 2Cl–(aq)

BaBr2(k) ⎯→ Ba+2(aq) + 2Br–(aq)

Na+, K+, NH+4, Li+, NO–

3 ve CH3COO– iyonlar›n›

içeren bileflikler suda çok çözünürler ve çözündükleri

oranda iyonlar›na ayr›l›rlar.

Asitler H+ iyonu içerdikleri için suda çok çözünür-

ler. Ancak kuvvetlerine ba¤l› olarak k›smen veya ta-

mamen iyonlar›na ayr›l›rlar.

HCl, HNO3, HI, HClO4 ve H2SO4 gibi asitler suda

çok çözünürler ve çözündükleri orana yak›n iyonlar›-

na ayr›l›rlar.

HCl(g) ⎯→ H+(aq) + Cl–(aq)

HNO3(s) ⎯→ H+(aq) + NO–

3(aq)

HI(s) ⎯→ H+(aq) + I–(aq)

HCN, CH3COOH, HF, H2CO3 ve C6H5OH gibi

asitler suda çok çözünürler, ancak iyonlar›na az ayr›-

l›rlar. Daha çok moleküler olarak çözünürler.


(aq)

HF(aq) H+(aq) + F–

(aq)

NaOH, KOH, Ca(OH)2 gibi bazlar suda çok çözü-

nürler ve çözündükleri oranda iyonlafl›rlar.


(aq)

Ca(OH)2(k) ⎯→ Ca+2(aq) + 2OH–

(aq)

NH3, C6H5–NH2, CH3–NH2 gibi bazlar suda çok

çözünürler, ancak iyonlar›na az ayr›l›rlar. Daha çok

moleküler olarak çözünürler.


(aq)

Bir çözeltinin elektrik ak›m›n› iletme miktar› iyon-

lar›n deriflimine ba¤l›d›r. ‹yon deriflimi artt›kça elektrik

iletkenli¤i artar.

O

H H

••••

O

H H

••••hidrojen ba¤›

O

H H

••••


ES

EN

YAY

INLA

RI

220

ÖRNEK

I. fiekerli su

II. Alkollü su

III. Tuzlu su

Yukar›da verilen çözeltilerden hangileri elektrik

ak›m›n› iletir?



ÇÖZÜM

3. Çözünürlük ve Çözünürlük Dengesi

a) Çözünürlük

Belirli bir s›cakl›kta belirli bir miktar çözücünün

doymufl olmas› için gerekli olan madde miktar›d›r.

Sulu çözeltiler için genellikle gX/100 g su veya

gX/100 ml su al›n›r. Ancak 1 litre çözeltide çözünmüfl

olan maddenin mol say›s› da kullan›lmaktad›r. Çözü-

nürlük dengesinde 1 litre doymufl çözeltide çözünmüfl

olan maddenin mol say›s› kullan›l›r.

Maddelerin çözünürlü¤ü; maddelerin cinsi, s›cak-

l›k, bas›nç ve ortak iyondan etkilenir.

Maddelerin çözünürlükleri birbirinden farkl›d›r.

Çözünen madde miktar› ölçülemeyecek kadar az ise,

o maddenin çözünmedi¤i kabul edilir. Bir maddenin

bir litre doymufl çözeltisinde 0,1 molden daha az çö-

zünmüflse, böyle maddelere genellikle az çözünür

maddeler denir.

Belirli bir s›cakl›kta belirli hacimdeki suyun içere-

sinde yine belirli miktarda madde çözünür. Daha faz-

la madde eklenirse, maddenin fazlas› çözünmeden

kal›r ve o s›cakl›kta çözünen maddenin deriflimi en

büyüktür. Böyle çözeltilere doymufl çözeltiler denir.

Belirli bir s›cakl›kta doymufl bir çözeltide daha fazla

madde çözünmez. Ayyn› hacim, bas›nç ve s›cakl›k

flartlar›ndaki doymufl çözeltiden daha az miktarda

madde bulunduran çözelltilere doymam›fl çözelti-

ler denir. Bir çözeltideki kat› maddenin çözünürlü¤ü

s›cakl›kla art›yorsa, yüksek s›cakl›kta daha fazla

madde çözünebilir. O halde s›cakl›¤› yükselterek bir

doymufl çözeltiyi doymam›fl hale getirmek mümkün-

dür. Bu tür maddelerin yüksek s›cakl›ktaki doymufl

çözeltileri so¤utulursa, yeni s›cakl›kta çözebilece¤in-

den daha fazla madde içermektedir. Bu tür çözeltilere

afl›r› doymufl çözeltiler denir. Kar›flt›rma veya yeni

bir kristal eklemek halinde kristaller meydana gelir ve

çözelti doymufl hale gelir.

Afl›r› doymufl çözeltiler, ayn› flartlardaki ddoy-

mufl çözeltiden daha fazla madde bulunduran çö-

zeltilerdir. ‹çinde kat› madde bulunan doymufl çözel-

tilerde flartlar de¤iflmedikçe kat› madde miktar› de¤ifl-

mez. Bu tür çözeltilerde dinamik bir denge vard›r.

b) Çözünürlükk Çarp›m›

AgCl, PbCl2, SnBr2, CaS, Mg(OH)2 gibi maddeler

suda az çözünür. Suda az çözünen bir iyonik kat› su-

ya yeterli miktarda kar›flt›r›ld›¤›nda ilk baflta çözünme

h›z› yüksek çökelme h›z› düflük olur. Daha çok iyon

çözününce iyonlar›n çarp›flma ve birleflerek çökelti

oluflturmas› artar. Zamanla çözünme h›z› azal›r, çö-

kelme h›z› ise artar. Bir an gelirki çözünme h›z› çökel-

me h›z›na eflit olur. Dipte kat› varsa bu tür çözeltiler

doymufltur ve dengededir. Dipteki kat› madde ile çö-

zeltideki iyonlar aras›nda denge kurulur.

Çözeltilerde denge sabitine çözünürlük çarp›m›

denir. Çözünürlük çarp›mlar›, di¤er denge sabitlerin-

den farkl› bir fley de¤ildir ve hesaplamalarda, ayn› fle-

kilde kullan›l›rlar. Fakat çözünürlük çarp›mlar›, sade-

ce az çözünen tuzlar için kullan›l›r. Çok çözünen tuz-

lar›n doygun çözeltileri deriflik oldu¤u için iyon-iyon

etkileflimlerini de hesaba katmak gerekir ve bu ifllem-

ler kar›fl›kt›r. Çözünürlük çarp›m›n›n de¤erini tay›n et-

mek için basit yollardan biri, tuzun molar çözünürlü¤ü

ölçmektedir.


221

ES

EN

YAY

INLA

RI

Çözünürlük çarp›m›, doygun bir çözeltide, saf

tuz ile iyonlar› aras›ndaki dengenin denge sabi-

tidirr.

★ Çözünürlük çarp›m› Kçç veya Kç ile gösterilir.

Bu kitapta Kç olarak kullanal›cakt›r.

★ Çözünürlük çarp›m› Kç maddenin cinsine ve s›-

cakl›¤a ba¤l›d›r.

★ Bir maddenin çözünürlü¤ü endotermik ise s›-

cakl›k artt›kça Kç nin say›sal de¤eri büyür.

★ Bir maddenin çözünürlü¤ü ekzotermik ise s›-

cakl›k artt›kça Kç nin say›sal de¤eri küçülür.

ΔH > 0 ise T � Kç �

ΔH < 0 ise T � Kç �

★ Kat›s› ile dengede olan bir çözeltinin denge sa-

biti Kç; iyonlar›n deriflimlerinin çarp›m›na eflittir. ‹yon-

lar›n katsay›lar› ise deriflimlere üs olarak yaz›l›r.

XaYb(k) formülü ile ifade edilen suda az çözülür

bir iyonik kat›n›n çözünme denklemi;

XaYb(k) aX+b(aq) + bY–a

(aq)

fleklinde gösterilebilir. dengedeki çözeltinin denge sa-

biti Kç;

olarak yaz›labilir.

Suda az çözünür kat›lar›n dengedeki çözeltileri-

nin deriflimi x veya s ile gösterilir. x veya s belirli bir s›-

cakl›kta doymufl ve dengedeki çözeltinin deriflimidir.

x veya s çözünürlük olarak da ifade edilebilir.

g) Kç’den yararlan›larak 1 litre sulu çözeltide kaç

mol kat›n›n çözündü¤ü hesaplan›r. Bu de¤er istenir-

se kütle birimleri cinsinden de hesaplanabilir. Suda az

çözünür bir kat›n›n belirli bir s›cakl›kta; Kç’den hare-

ketle çözünürlü¤ü (mol/1 litre çözelti), doymufl çözel-

tisinin derifliminden hareketle de Kç sabiti hesaplana-

bilir.

★ Bir taneci¤inde iki iyon bulunan kat› madde-

ler AB olarak formüle edilirse, çözünme denklem-

leri vee çözünürlük çarp›mlar› afla¤›daki gibi olur.

AB(k) A+n(aq) + B–n

(aq)

sM sM

s; doymufl çözeltinin molar deriflimi ve belirli s›-

cakl›¤›ndaki çözünürlü¤üdür.

Kç = [A+n][B–n]

= (s).(s)

= s2 olur.

AgCl, CuBr, CaSO4, BaSO4, CaCO3 gibi kat›

maddelerin çözünürlük çarp›m› Kç = s2 dir.

ÖRNEK

BaCrO4 kat›s›n›n belirli bir s›cakl›kta çözünürlük çar-

p›m› Kç = 10–10 dur.

Bu s›cakl›kta 200 ml doymufl çözeltisinde kaç

gram BaCrO4 çözünmüfltür?

(BaCrO4 = 253)

A) 1,265.10–4 B) 2,53.10–4 C) 3,795.10–4

D) 5,06.10–4 E) 2,53.10–3

ÇÖZÜM

ÖRNEK

CaCO3 kat›s› ile haz›rlanan 400 litre doymufl çözelti-

de 4 gram CaCO3 çözünmüfltür.

Buna göre CaCO3 kat›s›n›n bu s›cakl›ktaki çözü-

nürlük çarp›m› Kç kaçt›r? (CaCO3 = 100)

A) 1.10–3 B) 2.10–3 C) 2.10–8

D) 1.10–8 E) 4.10–8

Kç = [X+b]a[Y–a]b


ES

EN

YAY

INLA

RI

222

ÇÖZÜM

★ Bir taneci¤inde üç iyon bulunan kat› madde-

ler AB2 veya A2B fleklinde formüle edilirse, çözün-

me denklemleri ve çözünürlük çarp›mlar› afla¤›da-

ki gibidir.

AB2(k) A+2(aq) + 2B–

(aq)

sM 2sM

Kç = [A+2][B–]2 ⇒ Kç = (s).(2s)2

Kç = 4s3

PbCl2, PbI2, Ag2CrO4, BaF2, MgBr2 gibi kat›lar›n

çözünürlük çarp›m› Kç = 4s3 tür.

ÖRNEK

AB2 tuzunun belli bir s›cakl›kta çözünürlük çarp›m›

Kç=4.10–12 dir.

Doymufl çözeltide B– iyonlar› deriflimi kaç mol/lit-

re olur?

A) 2.10–6 B) 2.10–4 C) 1.10–4

D) 4.10–4 E) 2.10–3

ÇÖZÜM

★ Bir taneci¤inde dört iyon bulunan kat› madde-

ler AB3 veya A3B fleklinde formüle edilirse, çözün-

me denklemleri ve çözünürlük çarp›mlar› afla¤›daki

gibidir.

AB3(k) A+3(aq) + 3B–

(aq)

sM 3sM

Kç = [A+3][B–]3

= (s).(3s)3

= 27s4

AICI3, AI(OH)3, FeBr3, Ag3PO4 gibi kat›lar›n çö-

zünürlük çarp›m› Kç = 27s4 tür.

ÖRNEK

XY3 tuzunun belirli bir s›cakl›kta çözünürlük çarp›m›

Kç = 2,7.10–11 dir. Buna göre, doymufl 20 litre çö-

zeltide kaç mol Y–1 iyonlar› bulunmaktad›r?

A) 2.10–2 B) 2.10–3 C) 3.10–3

D) 3.10–2 E) 6.10–2

ÇÖZÜM

★ Bir taneci¤inde 5 tane iyon bulunan kat›maddeler A2B3 veya A3B2 fleklinde formüle edilir-se, bu kat›lar›n suda çözünme denklemleri ve çö-zünürlük çarp›mlar› afla¤›daaki gibi olur.

A2B3(k) 2A+3(aq) + 3B–

(aq)

2s M 3s M

Kç = [A+3]2[B–]3

Kç = (2s)2.(3s)3

= 4s2.27s3

= 108s5


223

ES

EN

YAY

INLA

RI

Sulu çözeltilerde iyonik bir kat›n›n çözünmesinde

üç durum söz konusudur. Bunlar;

★ Çözelti doymam›fl olabilir.

★ Çözelti doymufl olabilir.

★ Çözelti afl›r› doymufl olabilir.

Dengede olmayan sistemin iyon çarp›m› Q ile

gösterilir. Burada Q, iyon çarp›m› olarak adland›r›l›r

ve iyonlar›n molar deriflimlerinin stokiyometrik kat-

say›lar üstel olarak yaz›ld›ktan sonraki çarp›m›d›r.

Buna göre, 25°C’de Ca+2 ve SO4-2 iyonlar›n› içeren

sulu çözeltide Q ifadesi flöyle yaz›labilir.

Q = [Ca+2] [SO4–2]

Buradaki deriflimler, bafllang›ç deriflimleridir.

Denge deriflimlerini ifade etmemektedir. Q ve Kç ara-

s›ndaki karfl›laflt›rma flöyle yap›labilir.

Q < Kç ise doymam›fl çözeltidir.

Q = Kç ise doymufl çözeltidir.

Q > Kç ise afl›r› doymufl çözeltidir. Q = Kç olun-

caya kadar çökelecektir.

c) Çökelti Oluflumu

Q > Kç ise çözelti afl›r› doymufltur. Dengede de-

¤ildir. Q = Kç s›n›r›na kadar çökelme devam eder. Çö-

kelme h›z›, çözünme h›z›ndan büyüktür.

‹ki veya daha fazla çözelti birbiri ile kar›flt›r›ld›¤›n-

da az çözünür bir kat› maddenin oluflmas› ve s›v› faz-

dan ayr›lmas› olay›na çökelme denir. Bu iflleme ise

çöktürme ifllemi denir. ‹ki çözelti kar›flt›r›ld›¤›nda çö-

zeltiler aras›nda tepkime olmuyorsa veya iyonlar›n

deriflimlerinin çarp›m› Kç’den küçük ise bir çökelti

oluflmaz.

Bir çökeltinin oluflup, oluflmayaca¤› Q ile Kç’nin

(daha önce verilen kurallara göre) karfl›laflt›r›lmas› ile

anlafl›l›r.

Bir çözelti içerisinde birden fazla iyon bulunursa

ve bu iyonlar suda az çözünür kat›lar oluflturuyorsa,

bu kat›lar çözeltiden ayr›labilir. Belirtilen olayda çöken

maddelerin çözünürlük çarp›mlar› farkl› oldu¤undan,

bunlar› çöktürmek için gerekli olan iyon deriflimleri de

farkl› olur. Bir iyon çökerken di¤er iyon ya da iyon

gruplar› çözeltide kal›r.

Ayn› iyonla çökelme yapabilecek farkl› iyonlar bir

çözeltide karfl›laflabilirler. Böyle bir durumda çözünür-

lük çarp›m›n›, ilk önce aflan madde önce çökecektir.

Bir çözeltideki iyonlar› çözünürlük fark›ndan ya-

rarlan›larak ay›rmak için yap›lan çöktürme ifllemine

seçimli çöktürme denir. Bir seçimli çöktürme için iki

maddenin çözünürlük çarp›mlar› aras›nda 105 kat

oran› yararl› görülmektedir.

ÖRNEK

8.10–30M l›k Sb(NO3)3 çözeltisine eflit hacimde, KOH

çözeltisi ekleniyor.

Sb(OH)3 kat›s›n›n çökmeye bafllamas› için KOH

çözeltisinin molar deriflimi en az kaç olmal›d›r?

(Sb(OH)3 için Kç = 4.10–42)

A) 2.10–4 B) 2.10–5 C) 2.10–8

D) 4.10–6 E) 2.10–13

ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

224

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. MgCO3 tuzunun belirli bir s›cakl›kta çözünürlük

çarp›m› Kç = 9.10–6 oldu¤una göre, MgCO3 ün

doymufl 10 litre çözeltisinde kaç mol CO–23

iyonu bulunur?

A) 9.10–5 B) 3.10–5 C) 3.10–4

D) 3.10–2 E) 2.10–3

ÇÖZÜM

2. 25 °C de CaF2 tuzunun doymufl çözeltisinde

[F–] = 4.10–4M d›r.

CaF2 tuzunun bu s›cakl›ktaki çözünürlük çar-

p›m› Kç kaçt›r?

A) 2.10–4 B) 4.10–4 C) 8.10–8

D) 1.6.10–11 E) 3,2.10–11

ÇÖZÜM

3. Pb(CIO3)2 için belli bir s›cakl›kta Kç = 3,2.10–14

tür.

Pb(ClO3)2 için ayn› s›cakl›kta çözünürlük kaç

mol/litredir?

A) 1.10–5 B) 2.10–5 C) 3.10–5

D) 5.10–5 E) 8.10–6

ÇÖZÜM

4. Belirli bir s›cakl›kta Ca(OH)2 kat›s›n›n çözünürlük

çarp›m› Kç = 4.10–6 d›r.

Bu s›cakl›kta 10 litre doymufl Ca(OH)2 çözelti-

sinde kaç gram Ca(OH)2 çözünmüfl olarak bu-

lunur? (Ca: 40, O: 16, H: 1)

A) 0,74 B) 7,4 C) 14,8

D) 74 E) 148

ÇÖZÜM



225

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. X(OH)2 için 25 °C de Kç = 2,56.10–10 dur.

Bu s›cakl›kta doymufl çözeltideki OH– iyonla-

r› deriflimi kaç M d›r?

A) 4.10–4 B) 8.10–4 C) 1,6.10–5

D) 4.10–6 E) 8.10–8

ÇÖZÜM

6. CaCO3 tuzunun 10 litre doymufl çözeltisinde

100 mg CaCO3 çözünmüfl olarak bulunuyor.

Buna göre CaCO3’ün bu s›cakl›ktaki çözünür-

lük çarp›m› Kç kaçt›r? (CaCO3 = 100)

A) 2,5.10–8 B) 8.10–12 C) 4.10–7

D) 5.10–10 E) 1.10–8

ÇÖZÜM

7. CaSO4 tuzunun belli bir s›cakl›kta çözünürlük

çarp›m› 2,5.10–5 dir.

Ayn› s›cakl›kta 100 litre doymufl CaSO4 çözel-

tisinde kaç gram CaSO4 çözünmüfl olarak bu-

lunur? (CaSO4 = 136)

A) 0,68 B) 6,8 C) 13,6

D) 27,2 E) 68

ÇÖZÜM

8. BaCrO4 kat›s›n›n suda çözünmesiyle haz›rlanan

50 litre doymufl çözeltisinde 0,0015 mol Ba+2 iyo-

nu oldu¤u belirleniyor.

Buna göre BaCrO4 ün çözünürlük çarp›m› Kç

kaçt›r?

A) 3.10–10 B) 9.10–10 C) 3.10–6

D) 9.10–6 E) 2,7.10–5

ÇÖZÜM


ES

EN

YAY

INLA

RI

226

9. AB kat›s› için oda s›cakl›¤›nda çözünürlük çarp›-

m›, Kç = 1.10–6 d›r.

Oda s›cakl›¤›nda 100 litre 10–4 M AB çözeltisi

kaç mol daha AB kat›s› çözebilir?

A) 9.10–1 B) 1.10–1 C) 9.10–2

D) 9.10–3 E) 9.10–4

ÇÖZÜM

10. AB kat›s› için t°C de çözünürlük çarp›m›,

Kç = 1.10–8 dir. t°C s›cakl›¤›nda;

I. 10 litre ar› suya 10–4 mol AB

II. 1 litre ar› suya 10–8 mol AB

III. 10 litre ar› suya 10–2 mol AB

kar›flt›r›larak yeterli süre bekleniyor.

Buna göre, hangilerinde;

AB(k) ? A+(aq) + B–

(aq)

tepkimesi dengededir?



ÇÖZÜM

11. CaCO3 kat›s›n›n belirli bir s›cakl›kta çözünürlükçarp›m› 4,9.10–9 dur.2 litre doymufl CaCO3 çözeltisinde kaç gramCaCO3 kat›s› çözünmüfltür? (CaCO3 = 100)

A) 1,4.10–2 B) 7.10–2 C) 1,4.10–3

D) 7.10–3 E) 7.10–5

ÇÖZÜM

227

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Ag2CO3 bilefli¤inin belirli bir s›cakl›kta çözünür-

lü¤ü 0,02 mol/litredir. Buna göre;

a) 5 litre doymufl çözeltide kaç mol Ag+ iyonu bu-

lunur?

b) Ag2CO3 bilefli¤inin bu s›cakl›ktaki çözünürlük

çarp›m› kaç olur?

2. 200 ml doymufl BaCrO4 çözeltisi haz›rlan›yor.

En fazla 5,06.10–4 g BaCrO4 çözündü¤üne gö-

re,

a) BaCrO4 tuzunun çözünürlü¤ü kaç mol/litredir?

(BaCrO4 = 253)

b) BaCrO4 tuzunun bu s›cakl›ktaki çözünürlük

çarp›m› Kç kaçt›r?

3. BaF2 tuzunun t °C’de haz›rlanm›fl olan 100 ml çö-

zeltisinde 1,5.10–5 mol F– iyonu bulunmaktad›r.

Çözelti doymufl oldu¤una göre,

a) BaF2 tuzunun bu s›cakl›ktaki çözünürlü¤ü kaç

mol/litredir?

b) BaF2 tuzunun bu s›cakl›ktaki çözünürlük çar-

p›m› kaçt›r?

4. Ag2CrO4 tuzunun belli bir s›cakl›kta çözünürlük

çarp›m› 4.10–12 dir. Buna göre,

a) Ag2CrO4 tuzunun ayn› s›cakl›kta çözünürlü¤ü

kaç mol/litredir?

b) 20 litre domufl çözeltide kaç mol Ag+ iyonu bu-

lunur?

5. CaCO3 kat›s›n›n çözünürlük çarp›m› 10–8 dir. Bu-

na göre;

a) 2 litre doymufl çözeltide kaç gram CaCO3 çö-

zünmüfltür? (CaCO3 = 100)

b) Ayn› s›cakl›kta haz›rlanan doymufl çözeltide 2

gram CaCO3 çözündü¤üne göre, çözeltinin

hacmi kaç litredir?

6. BaF2 tuzunun çözünürlük çarp›m› 1,7.10–6 d›r.

BaF2 tuzunun;

a) Saf sudaki çözünürlü¤ü kaç mol/litredir?

b) 0,2M NaF çözeltisindeki çözünürlü¤ü kaç

mol/litredir?

c) 0,2M Ba(NO3)2 çözeltisindeki çözünürlü¤ü kaç

mol/litredir?

7. PbI2 kat›s›n›n çözünürlük çarp›m› 10–9 dur.

2.10–3M Pb(NO3)2 çözeltisine eflit hacimde KI

çözeltisi ilave ediliyor.

Çökelmenin bafllamas› için KI çözeltisinin

molar deriflimi en az kaç mol/litre olmal›d›r?



ES

EN

YAY

INLA

RI

228

8. Ag3PO4 tuzunun belirli bir s›cakl›kta çözünürlük

çarp›m› 2,7.10–19 dur. Buna göre;

a) Dengedeki çözeltisinde deriflimi kaç mol/litre-

dir?

b) 103 litresinde kaç gram Ag3PO4 çözünebilir?

(Ag3PO4 = 419)

9.

Sabit s›cakl›kta bir kat›n›n suda çözünürken ver-

di¤i iyonlar›n deriflimi grafikteki gibidir. Buna gö-

re;

a) Kat›n›n formülü nedir?

b) Çözünürlük çarp›m› Kç nedir?

10.

Çözünürlük çarp›m› 2,7.10–11 olan bir kat›n›n

dengedeki çözeltisinin X+n iyonlar› deriflimi veril-

mifltir. Buna göre;

a) Kat›n›n formülü nedir?

b) Y–1 iyonlar›n›n deriflimi kaç mol/litredir?

11. XnYm kat›s› ile haz›rlanan doymufl bir çözeltide

X+m iyonlar› deriflimi 3.10–3 M, Y–n iyonlar› derifli-

mi ise 1.10–3M d›r.

Buna göre;

a) Kat› maddenin formülü nedir?

b) Kat› maddenin çözünürlük çarp›m› Kç nedir?

12. Ag3PO4 kat›s›n›n mol kütlesi 419 g d›r.

Ag3PO4 kat›s›n›n belirli bir s›cakl›kta çözünürlü¤ü

8,38.10–3 g/litredir. Buna göre;

Buna göre, Ag3PO4 kat›s›n›n çözünürlük çarp›m›

Kç kaçt›r?

13. 25 °C de CaC2O4 kat›s› çözünerek haz›rlanan

200 ml çözeltide 1,28 mg CaC2O4 çözünmüfltür.

Buna göre;

a) CaC2O4 kat›s›n›n çözünürlük çarp›m› Kç ne-

dir? (CaC2O4 = 128)

b) 25 °C’deki suya 2 g CaC2O4 kat›s› kar›flt›r›la-

rak 4 litre çözelti haz›rlan›yor. CaC2O4 kat›s›-

n›n kütlece yüzde kaç› çözünmüfl olur?

zaman

molar deriflim

?

1.10–3

Y–1

X+n

zaman

molar deriflim

2.10–5

Y–m

X+n

4.10–5

229

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. 100 ml 0,4M Pb(NO3)2 çözeltisine 100 ml 0,6M

NaBr çözeltisi kar›flt›r›l›yor. PbBr2 kat›s› ile çözel-

ti aras›nda denge kuruldu¤unda Pb+2 iyonlar›

deriflimi kaç M olur? (PbBr2 için Kç = 9.10–6)

A) 0,5 B) 0,4 C) 0,25 D) 0,05 E) 0,02

ÇÖZÜM

2. 100 ml, 0,15M AgNO3 çözeltisi ile 200 ml, 0,3M

KI çözeltisi kar›flt›r›l›yor. AgI kat›s› ile denge ku-

rulduktan sonra Ag+ iyonlar› deriflimi kaç mo-

lar olur? (AgI için Kç = 1,5.10–16)

A) 2.10–4 B) 1,5.10–5 C) 10–12

D) 2,5.10–12 E) 10–15

ÇÖZÜM

3. 100 ml, 6.10–6M AgNO3 çözeltisine 100 ml NaI çö-

zeltisi kar›flt›r›l›yor. AgI kat›s›n›n çökmeye baflla-

mas› için NaI çözeltisinin deriflimi en az kaç

mol/litre olmal›d›r? (AgI için Kç = 1,44.10–16)

A) 1,6.10–9 B) 9,6.10–11 C) 2,4.10–10

D) 4,8.10–11 E) 3.10–6

ÇÖZÜM



ES

EN

YAY

INLA

RI

230

4. 0,4M KBr ve 0,4M KI içeren bir çözeltiye eflit ha-cimde 0,2M AgNO3 ekleniyor. Buna göre,I. AgBr çöker.II. K+ deriflimi 0,4M olur.III. Ag+ deriflimi 1,5.10–15M olur.ifadelerinden hangileri do¤ru olur?[AgBr için Kç = 8.10–13, AgI için Kç = 1,5.10–16]


ÇÖZÜM

5. 2.10–2M, 50 ml PbCl2 çözeltisiyle, 4.10–3M, 50 ml

K2SO4 çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Buna göre,

I. PbSO4 çökeltisi oluflur.

II. SO4–2 iyonlar› deriflimi 2.10–3M olur.

III. Pb+2 iyonlar› deriflimi 10–6M olur.


(PbSO4 için Kç = 1,8.10–8)



ÇÖZÜM


231

ES

EN

YAY

INLA

RI

6. 4.10–3M 100 ml NaF çözetisiyle 100 ml Pb(NO3)2çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Çökmenin bafllayabilme-

si için Pb(NO3)2 çözeltisinin deriflimi en az

kaç M olmal›d›r? (PbF2 için Kç = 4.10–8)

A) 2.10–2 B) 3.10–2 C) 4.10–2

D) 5.10–2 E) 6.10–2

ÇÖZÜM

7. 50 ml, 2.10–4M, Mg(NO3)2 çözeltisi ile 50 ml

4.10–4M, KOH çözeltisi kar›flt›r›l›yor.

Tepkime sonucu dengeye ulaflan çözelti için;

I. Mg+2 deriflimi 10–4M olur.

II. [Mg+2][OH–]2 < Kç olur.

III. Mg(OH)2 kat›s› çöker.

yukar›dakilerden hangileri do¤rudur?

(Mg(OH)2 için Kç = 1,2.10–11)



ÇÖZÜM

8. 100 ml, 1.10–4M’lik NaCl çözeltisi ile 100 ml,

1.10–2M AgNO3 çözeltisi kar›flt›r›l›yor.

Yeterli süre beklenen çözelti için;

I. Cl– deriflimi yar›ya iner.

II. [Ag+][Cl–] > Kç olur.

III. AgCl çökeltisi oluflur.


(AgCl için Kç = 1,6.10–10)



ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

232

1. 3 litre, 4.10–4M Pb(NO3)2 çözeltisine ayn› s›cak-

l›kta 2 litre K2SO4 çözeltisi ekleniyor.

Çökelmenin bafllayabilmesi için K2SO4 çözel-

tisinin deriflimi en az kaç mol/litre olmal›d›r?

(PbSO4 için Kç = 2.10–9)

2. 0,5M, 1 litre Ca(NO3)2 ile 1,5M, 1 litre Na2SO4

çözeltisi kar›flt›r›l›yor.

Çökelme tamamland›ktan sonra kar›fl›mdaki

Ca+2 iyonlar› molar deriflimi kaç mol/litre

olur?

(CaSO4 için Kç = 5.10–5)

3. 0,1M AgNO3 çözeltiyle 0,1M CaCl2 çözeltisi eflit

hacimlerde kar›flt›r›l›yor.

Dengeye ulaflan çözelti için,

a) Cl– iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

b) Ag+ iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

(AgCl için Kç = 10–10)

4. 1 litre, 0,01M CaCl2 çözeltisine 1 litre KOH ilave

ediliyor. Çökelmenin bafllayabilmesi için çö-

zeltide çözünmüfl olan KOH en az kaç gram

olmal›d›r? (KOH = 56, Ca(OH)2 için Kç = 8.10–6)

5. M(OH)2 için belirli bir s›cakl›kta çözünürlük çarp›-

m› 2,5.10–11 dir. 2M MCl2 çözeltisine eflit hacim-

de 3M KOH çözeltisi ilave ediliyor.

Çökelme tamamland›ktan sonra,

a) M+2 iyonlar›n›n deriflimi kaç mol/litre olur?

b) OH– iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

6. Bir litrelik bir çözelti içerisinde 1.10–3M Ba+2 ve

1.10–2M Pb+2 iyonlar› bulunduran çözeltiye azar

azar Na2SO4 kat›s› ilave ediliyor.

PbSO4 için Kç = 10–8

BaSO4 için Kç = 10–12

oldu¤una göre, ilk madde çökmeye bafllad›¤›

zaman ilave edilen Na2SO4 kat›s› kaç gram-

d›r? (Na2SO4 = 142)

7. 50 ml, 2.10–3M AgNO3 çözeltisi ile 50 ml,

4.10–3M NaCl çözeltileri kar›flt›r›l›yor.

AgCl tuzunun çözünürlük çarp›m› 1.10–10 ol-

du¤una göre,

a) Çökelti oluflur mu?

b) NO–3 iyonlar› deriflimi kaç M olur?

c) Ag+ iyonlar› deriflimi kaç M olur?

8. CaF2 kat›s›n›n çözünürlük çarp›m› 10–10 dur.

100 ml 2.10–2M Ca(NO3)2 çözeltisi ile 100 ml

3.10–2M NaF çözeltisi birbirine kar›flt›r›l›yor. Bu-

na göre;

a) NO–3 iyonlar› deriflimi kaç olur?

b) Kaç mol CaF2 çöker?

c) F– iyonlar› deriflimi kaç M olur?



233

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. Belirli bir s›cakl›kta SrF2 tuzunun çözünürlük çar-

p›m› 8.10–7 dir.

Ayn› s›cakl›kta 0,2M Sr(NO3)2 çözeltisinin V litre-

sinde en fazla 1,2.10–2 mol kat› BaF2 çözünebil-

mektedir.

Sr(NO3)2 çözeltisinin hacmi kaç litredir?

(Kat› maddenin ilave edilmesi hacmi etkilemiyor.)

10. Belirli bir s›cakl›kta;

PbBr2 için Kç = 1.10–8

Pb3(PO4)2 için Kç = 10–24 tür.

1.10–3M Br– ve 1.10–6M PO4–3 iyonlar› içeren bir

çözeltiye azar azar Pb+2 iyonlar› ekleniyor.

PbBr2 çökmeye bafllad›¤› anda PO4–3 iyonlar›

deriflimi kaç mol/litre olur?

11. 10–3M BaCl2 çözeltisine eflit hacimde Na2SO4

çözeltisi ekleniyor. Bir çökelme olabilmesi için

Na2SO4 deriflimi en az kaç M olmal›d›r?

(BaSO4 için Kç = 1.10–10)

12. 1M XBr çözeltisine eflit hacimde 1M, Na2CO3

çözeltisi kar›flt›r›l›yor.


a) Na+ iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

b) CO3–2 iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

c) X+ iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

(X2CO3 için Kç = 10–6)

13. 100 ml, 0,8M Pb(NO3)2 çözeltisine 300 ml, 0,4M

NaI çözeltisi kat›l›yor.


a) NO3– iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

b) I– iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

(PbI2 için Kç = 2.10–9)

14. Bir çözeltide SO4–2 iyonlar› deriflimi 10–5 mol/lit-

redir. Bu çözeltiye kat› Ba(OH)2 ekleniyor. Çözü-

nen Ba(OH)2 kat›s› hacmi etkilemiyor.

1 litre çözeltiye en az kaç mol Ba(OH)2 kat›s›

ilave edilirse çökelme bafllar?

(BaSO4 için Kç = 10–10)

15. 10–3M AgNO3 çözeltisi ile 10–2M KBr çözeltisi

eflit hacimlerde kar›flt›r›l›yor.

Tepkime sonucu dengeye ulaflan çözelti için;

a) Br– iyonlar› deriflimi kaç M olur?

b) Ag+ iyonlar› deriflimi kaç M olur?

(AgBr için Kç = 9.10–13)

16. 0,16M, 500 ml AgNO3 çözeltisi ile 0,16M 500 ml

Na2CO3 çözeltisi kar›flt›r›l›yor ve çökelme ta-

mamlan›yor.

Buna göre,

a) CO–3 iyonlar› deriflimi kaç molar olur?

(Ag2CO3 için Kç = 4.10–12)

b) Ag+ iyonlar› deriflimi kaç molar olur?


ES

EN

YAY

INLA

RI

234

B. ÇÖZÜNÜRLÜ⁄E ETK‹ EDEN FAKTÖRLER

Kç de¤eri, bir iyonik bilefli¤in çözünürlü¤ünü ifade

eder ve bu de¤er küçüldükçe bilefli¤in sudaki çözü-

nürlü¤ü azal›r. 1 litre doymufl çözeltideki çözünen

maddenin mol say›s›na molar çözünürlük,

1 litre doymufl çözeltideki çözünen maddenin gram

olarak miktar›na çözünürlük denir. Bu ifadelerin be-

lirli bir s›cakl›kta (genellikle 25°C) doymufl çözeltilerin

deriflimini ifade etti¤ini unutmamak gerekir. Molar çö-

zünürlük, çözünürlük ve çözünürlük çarp›m› tan›mla-

r›n›n hepsi doymufl çözeltiler için geçerlidir. Maddele-

rin çözünürlü¤ünü; maddelerin cinsi, s›cakl›k, bas›nç

ortak iyon ve pH etkiler.

a) S›cakl›k Etkisi

Kat› maddelerin çözünürlü¤ü genellikle endoter-

miktir. Ancak ekzotermik olanlar› da bulunmaktad›r.

Endotermik olarak çözünen maddelerde minimum

enerjili olma e¤ilimi çökelme lehinedir. S›cakl›k art›r›-

l›rsa çözünürlük artar. S›cakl›k düflürülürse çökelme

artar.

XY(k) + Is› X+(aq) + Y–

(aq)

çözünme denkleminde minimum enerjili olma e¤ilimi

çökelmeden, maksimum düzensizlik faktörü çözün-

meden yanad›r. S›cakl›k art›r›l›rsa denge sa¤a kayar,

çözünürlük artar ve iyonlar›n deriflimi artar.

Gazlar›n s›v› maddelerin içindeki çözünürlü¤ü

ekzotermiktir. Maksimum düzensizlik faktörü saf gaz-

dan yana iken minimum enerjili olma e¤ilimi çözün-

meden yanad›r. Bundan dolay› s›cakl›k art›r›l›rsa çö-

zünürlük azal›r.

O2(gaz) O2(suda) + Is›

Çözünme denkleminde minimum enerjili olma

e¤ilimi çözünmeden yanad›r. Maksimum düzensizlik

faktörü saf O2 gaz›ndan yanad›r. S›cakl›k art›r›l›rsa

çözünürlük azal›r.

Çözünürlük çarp›m› Kç, s›cakl›kla de¤iflir. Bir

maddenin çözünürlü¤ü endotermik ise s›cakl›k artt›k-

ça Kç’nin say›sal de¤eri artar. Bir maddenin çözünür-

lü¤ü ekzotermik ise s›cakl›k artt›kça Kç’nin say›sal

de¤eri küçülür.

ΔH > 0 ise T 3 Kç 3

ΔH < 0 ise T 3 Kç 4

b) Bas›nç Etkisi

Kat› ve s›v› maddelerin sudaki veya baflka bir s›-

v›daki çözünürlü¤ü bas›nçtan etkilenmez.

Gazlar›n bir s›v›daki veya sudaki çözünürlü¤ü ba-

s›nçla do¤ru orant›l›d›r.

Grafikte verilen Y maddesi kat› veya s›v›d›r. X ise

gazd›r.

c) Maddenin Cinsi

‹yonik maddeleri ve molekülleri polar olan mad-

deleri en iyi polar çözücüler çözer. Polar çözücülerin

bafl›nda su gelir. Su molekülleri polard›r. Yine su mo-

lekülleri aras›nda hidrojen ba¤› bulunmaktad›r. ‹yonik

bileflikler ve molekülleri polar olan moleküler madde-

ler suda çözünür. Su molekülleri ile hidrojen ba¤› ya-

pabilen maddeler suda daha fazla çözünür.

CaCl2(k) ⎯→ Ca+2(aq) + 2Cl–(aq)

Molekülleri apolar olan moleküler maddeler, mo-lekülleri apolar olan çözücülerde çok çözünür. I2 sudaaz çözünürken alkolde ve CCl4 de çok çözünür. NaCliyonik yap›l›d›r. NaCl tuzu CCl4 de çözünmezken su-da çok çözünür.

Kç de¤eri, iyonik bir kat›n›n çözünürlü¤ünü ifadeeder ve bu de¤er küçüldükçe bilefli¤in sudaki çözü-nürlü¤ü azal›r. Bilefliklerin çözünürlüklerinin k›yaslan-mas›nda Kç de¤erleri kullan›l›r. Kç, maddenin cinsineba¤l› bir de¤er olup sadece s›cakl›¤›n de¤iflmesi ilede¤iflir.

X

Y

çözünürlük (mol/litre su)

bas›nç


235

ES

EN

YAY

INLA

RI

d) Ortak ‹yon Etkisi

Bir maddenin çözünmek istedi¤i ortamda daha

önceden çözünmüfl maddeler varsa, maddenin çözü-

nürlü¤ünü etkileyebilir.

Önceden çözünmüfl olan maddeler çözünmek is-

tenen madde ile ortak iyon içermiyorsa çözünürlü¤ü

etkilemez.Ortak iyon içeriyorsa ortak iyonun deriflimi

artt›kça çözünmek istenen maddenin çözünürlü¤ünü

düflürür. Suda az çözünen bir tuzun çözünürlü¤ünün,

ortak iyon içeren baflka bir tuz yan›nda azalmas›na

ortak iyon etkisi denir.

ÖRNEK

KNO3’ün, hacimleri ve s›cakl›klar› eflit olan üç s›v›da

çözünebilen miktarlar› afla¤›daki gibidir:

Ar› su : m1

Deriflimi 1M olan KNO3 çözeltisi : m2

Deriflimi 1M olan NaNO3 çözeltisi : m3

Buna göre m1, m2, m3 aras›nda nas›l bir iliflki var-

d›r?

A) m1 = m2 = m3 B) m1 <m2 = m3

C) m3 = m2 < m1 D) m2 < m1 < m3

E) m2 < m3 < m1

(1989 ÖYS)

ÇÖZÜM

ÖRNEK

S›cakl›klar›, hacimleri ve molar deriflimleri eflit

olan afla¤›daki sulu çözeltilerden hangisiniin için-

de NaNO3 en az çözünür?

A) NaCl B) KCl C) HNO3

D) Na2SO4 E) H2SO4

ÇÖZÜM

Bir maddenin çözündü¤ü ortamda, yap›s›ndaki

iyonlardan herhangi birisi bulunuyorsa, o iyonun or-

tamdaki deriflimiyle orant›l› olarak, çözünürlü¤ü saf

suya nispeten daha az olur.

ÖRNEK

CaSO4 tuzunun ayn› s›cakl›kta;

I. Saf su

II. 0,2M Ca(NO3)2 çözeltisi

III. 0,1M Na2SO4 çözeltisi

içerisinde çözünürlükleri aras›ndaki iliflki nedir?

(CaSO4 için Kç = 1,6.10–9)

A) I = II = III B) I > II > III C) I > III > II

D) I > II = III E) I < II = III

ÇÖZÜM


ES

EN

YAY

INLA

RI

236

ÖRNEK

Ag2SO4 kat›s›n›n t°C’de çözünürlük çarp›m›,

Kç = 4.10–15 tir.

Ag2SO4 kat›s›n›n t°C’de 0,04 M AgNO3 çözeltisin-

deki çözünürlü¤ü kaç mol/litredir?

A) 4.10–13 B) 2,5.10–12 C) 2,5.10–11

D) 1.10–11 E) 4.10–11

ÇÖZÜM

ÖRNEK

Mg(OH)2 kat›s› için çözünürlük çarp›m›, Kç = 4.10–12

dir.

Buna göre, Mg(OH)2 in 0,01 M Mg(NO3)2 çözelti-

sindeki çözünürlü¤ü kaç mol/litredir?

A) 4.10–10 B) 2.10–10 C) 1.10–10

D) 2.10–5 E) 1.10–5

ÇÖZÜM

e) pH etkisi

Bir çözeltinin pH’›, az çözünen bir tuzun çözünür-

lü¤ünü büyük ölçüde etkiler. Tuzun anyonu zay›f bir

asitin efllenik baz› ise veya OH– baz›n›n kendisi ise,

pH’n›n çözünürlük üzerine etkisi daha da önem kaza-

n›r. Asidik çözeltilerde Mg(OH)2 kat›s› çok çözünür.

Mg(OH)2(k)DMg+2(aq) + 2OH–

(aq) K1 = 1,8 . 10–13

ortam asidik olunca OH– iyonlar› ile tepkime verir ve

denge sa¤a kayar. Bazik anyonlar› olan az çözünen

bilefliklerde asidik çözeltilerde daha çok çözünür.

ZnCO3, MgF2 ve Ca2C2O4 örnek verilebilir.

Mg(OH)2 gibi az çözünen bazlar, orta ya da kuv-

vetli bazik çözeltilerde çözünmez.

237

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Zn(OH)2(k) Zn+2(aq) + 2OH–

(aq) ΔH > 0

Tepkimesi sulu ortamda dengede olup çözeltinin

dibinde bir miktar Zn(OH)2 kat›s› vard›r.

Afla¤›dakilerden hangisi çözeltinin Zn+2 iyonu

deriflimini art›r›r?


II. Ortama HCl eklemek

III. Kat› Zn(OH)2 eklemek

IV. Su eklemek


D) I ve III E) I, II ve IV

ÇÖZÜM

2. PbCl2 tuzunun suda çözün-

mesi endotermiktir. Buna

göre flekildeki sistem ›s›t›-

l›rsa, PbCl2 kat› miktar,

Pb+2 deriflimi ve düzensiz-

lik de¤iflimi için afla¤›daki-

lerden hangisi do¤rudur?

PbCl2(k) [Pb+2]M Düzensizlik⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯

A) Artar Artar Artar

B) Artar Azal›r Azal›r

C) Artar Azal›r De¤iflmez

D) Azal›r Artar Artar

E) Azal›r Artar Azal›r

ÇÖZÜM

3. CaSO4 kat›s›n›n suda çö-

zünmesi ekzotermiktir. Buna

göre flekildeki sistem so-

¤utulursa çözeltideki Ca+2

iyonlar› deriflimi ve CaSO4

kat›s›n›n çözünürlü¤ü na-

s›l de¤iflir?

[Ca+2]M Çözünürlük⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯

A) Artar Artar

B) Artar De¤iflmez

C) De¤iflmez Artar

D) De¤iflmez Azal›r

E) Azal›r De¤iflmez

ÇÖZÜM

4. Afla¤›dakilerden hangileri kat›lar›n s›v›lardaki

çözünürlü¤ünü de¤ifltirir?

I. Çözüneni toz haline getirmek

II. Çözetiyi kar›flt›rmak

III. S›cakl›¤› de¤ifltirmek

IV. Çözücünün türünü de¤ifltirmek

A) I ve II B) I ve III C) III ve IV

D) I, II ve III E) II, III ve IV

ÇÖZÜM

doymam›fl CaSO4çözeltisi

CaSO4(k)

doymam›fl PbCl2çözeltisi

PbCl2(k)

ÇÖZÜNÜLÜK DENGELER‹ ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 6 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)


ES

EN

YAY

INLA

RI

238

5. Kaptaki çözeltiye ayn›

s›cakl›kta;

I. KCl kat›s› eklemek

II. AgNO3 kat›s› eklemek

III. Su eklemek

ifllemleri uygulan›yor. Hangileri Ag+ iyonlar› de-

riflimini art›r›r?



ÇÖZÜM

6. Kaptaki çözeltinin s›cakl›¤›

art›r›ld›¤›nda Y–2 iyonlar›

deriflimi artmaktad›r. Buna

göre, s›cakl›k art›r›ld›¤›n-

da;

I. X2Y kat›s›n›n çözünürlü¤ü

II. X+1 iyonlar›n›n deriflimi

III. Dipteki X2Y kat›s›n›n kütlesi

niceliklerinden hangileri artar?



ÇÖZÜM

7.

fiekil-I’deki çözeltiye ayn› s›cakl›k su eklendi¤in-

de fiekil-II elde ediliyor. Buna göre;

I. Her iki durumda Ba+2 iyonlar› deriflimi ayn›d›r.

II. ‹kinci durumda kaptaki iyonlar›n mol say›lar›

daha fazlad›r.

III. ‹kinci durumda BaSO4’›n çözünürlü¤ü daha

fazlad›r.




ÇÖZÜM

8. Fe(OH)3(k) Fe+3(aq) + 3OH–

(aq)

Çözeltisi kat› ile dengededir. Ayn› s›cakl›kta;

I. Fe(OH)3(k)

II. Fe(NO3)3(k)

III. HCl(g)

ayr› ayr› ilave edilirse, hangilerinde Fe(OH)3

kat›s›n›n çözünürlü¤ü azal›r?



BaSO4(k)

fiekil-I

BaSO4(k)

fiekil-II

X2Y

(k)

X2Y çözeltisi

AgCl(k)


239

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

9. Kat›s› ile dengede bulunan Mg(OH)2 çözeltisineayn› s›cakl›kta HCl(g) ilave ediliyor. Buna göre;I. Mg(OH)2 kat›s›n›n çözünürlü¤üII. Mg+2 iyonlar› deriflimiIII. Çözeltinin pH’›özelliklerinden hangileri artar?


ÇÖZÜM

10. AgCl’n›n, hacimleri ve s›cakl›klar› eflit olan üç s›-

v›da çözünebilen miktarlar (m) afla¤›daki gibidir.

Ar› su : m1

De¤iflimi 0,1M olan FeCl3 çözeltisi : m2

Deriflimi 0,1M olan KCl çözeltisi : m3

Buna göre m1, m2 ve m3 aras›nda nas›l bir ilifl-

ki vard›r?

A) m1 > m2 > m3 B) m1 > m2 = m3

C) m2 = m2 >m1 D) m3 > m2 > m1

E) m1 > m3 > m2

ÇÖZÜM

11.

Yukar›daki kaplarda Ag2SO4 doymufl çözeltileri

bulunuyor. Bu çözeltilere iliflkin;

I. Ag+ iyonlar› deriflimleri ayn›d›r.

II. SO4–2 iyonlar› mol say›lar› eflittir.

III. Çözünmüfl Ag2SO4 kütleleri eflittir.

IV. Ag2SO4 çözünürlükleri ayn›d›r.

ifadelerinden hangileri yanl›fl olur?

A) I ve II B) II ve III C) I ve IV

D) I, II ve III E) I, III ve IV

ÇÖZÜM

25 °C 25 °C

1 litre 2 litre

doymufl Ag2SO

4

doymufl Ag2SO

4


ES

EN

YAY

INLA

RI

240

12.

fiekildeki eflit hacimli çözeltilere ayn› s›cakl›ktaAgCl ilave edilerek çözülüyor.Yeterli AgCl ilave edildi¤ine göre;I. Çözünen AgCl kütlesiII. Oluflan çözeltilere Ag+ iyonlar› deriflimiIII. AgCl tuzununu çözünürlü¤ü

niceliklerinden hangileri farkl› olur?



ÇÖZÜM

13. BaF2 tuzunun belirli bir s›cakl›kta çözünürlük çar-

p›m› Kç = 3,2.10–5 dir.

Ayn› s›cakl›kta 250 ml 0,01M KF çözeltisinde

kaç mol BaF2 çözünür?

A) 8.10–6 B) 2.10–2 C) 8.10–2

D) 8.10–4 E) 2.10–4

ÇÖZÜM

14. 1 litre 0,02M NaF çözeltisinde en çok kaç mol

CaF2 çözünebilir? (CaF2 için Kç = 4.10–11)

A) 10–7 B) 2.10–7 C) 4.10–8

D) 1,6.10–8 E) 6,4.10–8

ÇÖZÜM

15. Belirli bir s›cakl›kta çözünürlük çarp›m› Kç=8.10–5

olan Ag2SO4’ün AgNO3 çözeltisi içindeki çözü-

nürlü¤ü 5.10–4M olarak bulunuyor.

Buna göre AgNO3 çözeltisinin deriflimi kaç

M’d›r?

A) 1.10–3 B) 4.10–2 C) 0,16

D) 0,2 E) 0,4

ÇÖZÜM

I

AgNO3

0,01M

AgCl(k)

II

NaCl0,10M

AgCl(k)


241

ES

EN

YAY

INLA

RI

16. Ba(OH)2 in 0,1 M KOH çözeltisindeki çözünür-

lü¤ü 2.10–3 M dir.

Buna göre, Ba(OH)2 in bu s›cakl›ktaki

çözünürlük çarp›m›, Kç kaçt›r?

A) 2.10–4 B) 2.10–5 C) 4.10–4

D) 4.10–7 E) 4.10–8

ÇÖZÜM

17. CaSO4 kat›s›n›n belli bir s›cakl›kta çözünürlük

çarp›m› Kç = 2,5.10–5 tir.

CaSO4 kat›s›n›n ayn› s›cakl›kta 0,5M Na2SO4

çözeltisindeki çözünürlü¤ü kaç mol/litredir?

A) 2,5.10–5 B) 5.10–5 C) 2,5.10–4

D) 5.10–4 E) 2,5.10–3

ÇÖZÜM

18. Kaptaki çözeltiye ayn›

s›cakl›kta;

I. KCl kat›s› eklemek

II. CuNO3 kat›s› eklemek

III. Su eklemek

ifllemlerinden hangileri uyguland›¤›nda Cu+

deriflimi artmaz?



ÇÖZÜM

19. CaSO4 tuzunun çözünürlük

denklemi;

CaSO4(k) Ca+2(aq)+SO–2

4(aq)

ΔH > 0 d›r.

Buna göre;

I. Çözeltiye ayn› s›cakl›kta dipteki kat›n›n yar›s›-n› çözecek kadar su eklemek

II. S›cakl›¤› art›rmakIII. Ayn› s›cakl›kta kat› K2SO4 kat›s› eklemekifllemleri ayr› ayr› uygulan›yor. Yeniden denge kuruldu¤unda Ca+2 iyonlar›deriflimi için hangisi do¤ru olur?

I II III⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯

A) Artar Artar De¤iflmez

B) De¤iflmez Artar Azal›r

C) De¤iflmez Artar Artar

D) Azal›r De¤iflmez Azal›r

E) De¤iflmez Azal›r Azal›r

CaSO4(k)

CuCl(k)


ES

EN

YAY

INLA

RI

242

ÇÖZÜM

20.

XmYn kat›s›n›n suda çözünmesiyle doymufl çö-zelti haz›rlan›rken iyonlar›n deriflim de¤iflimi gra-fikte veriliyor. Buna göre;I. Bilefli¤in formülü XY3 tür.II. XmYn kat›s›n›n çözünürlük çarp›m› 2,7.10–35

tir.III. S›cakl›k art›r›l›rsa Kç sabit de¤iflmez.ifadelerinden hangileri do¤rudur?



ÇÖZÜM

21. 0,8M AgNO3 çözeltisinin kaç litresine 10–9 molkat› MgCl2 eklendi¤inde doymufl AgCl çözelti-si olur? (AgCl için Kç = 4.10–10)(Kat› madde hacmi etkilemiyor.)A) 0,25 B) 2 C) 2,5 D) 4 E) 5

ÇÖZÜM

22.

Fe+2 iyonlar› içeren Fe(NO3)2 çözeltisine kat› KBr

eklenerek FeBr2 kat›s›n›n çökmesi sa¤lan›yor.

Fe+2 iyonlar› molar derifliminin zamanla de¤i-

flimi grafikteki gibi oldu¤una göre, dengede

Br– iyonlar› deriflimi kaç molar olur?

(FeBr2 için Kç = 8.10–6)

A) 1.10–4 B) 4.10–4 C) 2.10–3

D) 2.10–2 E) 4.10–2

ÇÖZÜM

[Fe+2]

2.10–1

2.10–2

zaman

zaman

deriflim(mol/litre)

1.10–9

Y–m

X+n

3.10–9


243

ES

EN

YAY

INLA

RI

23. 0,04M Pb(NO3)2 çözeltisine eflit hacimde 0,04MNa2CrO4 çözeltisi kar›flt›r›l›yor.Çökelme tamamland›ktan sonra,I. Na+ iyonlar› deriflimi 0,04M olur.II. Pb+2 iyonlar› deriflimi 0,02M olur.III. CrO4

–2 iyonlar› deriflimi 2.10–7M olur.yarg›lar›ndan hangileri do¤ru olur?(PbCrO4 için Kç = 4.10–14)

A) Yaln›z II B) I ve II C) I ve IIID) II ve III E) I, II ve III

ÇÖZÜM

24. 0,01M Na2CO3 çözeltisinin 1 litresinde en fazla

10–5 mol Ag2CO3 kat›s› çözünebiliyor. Kat› mad-

denin hacime etkisi yoktur.

Buna göre, Ag2CO3 ün saf sudaki çözünür-

lü¤ü kaç M’d›r?

A) 1.10–4 B) 2.10–4 C) 4.10–4

D) 2.10–3 E) 4.10–3

ÇÖZÜM

25. 100 ml 0,25 M Ca(NO3)2 çözeltisi ile 200 ml0,125M Na2SO4 çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Kar›fl›m-daki SO–2

4 iyonlar› deriflimi kaç molar olur?

(CaSO4 için Kç = 6,4.10–5)A) 1,6.10–4 B) 1,2.10–3 C) 8.10–3

D) 2.10–2 E) 4.10–2

ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

244

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Mg(OH)2(k) Mg+2(aq) + 2OH–

(aq) ΔH > 0

Çözünürlük dengesi yukar›daki gibi olan

Mg(OH)2 kat›s›n›n doymufl çözeltisinde kab›n di-

binde bir miktar kat› Mg(OH)2 vard›r.

I. Ortam›n s›cakl›¤›n› art›rmak

II. Ortama H+ iyonu eklemek

III. Ortama bir miktar Mg+2 iyonu eklemek

ifllemlerinden hangileri uygulan›rsa dipteki

Mg(OH)2 kat›s› çözünür?

2. BaSO4(k) Ba+2(aq)+SO–2

4(aq) ΔH > 0

Dengede bulunan çözeltiye;

I. Ayn› s›cakl›kta bir miktar

kat› çözününceye kadar

su eklemek

II. S›cakl›k art›rmak

III. Ayn› s›cakl›kta kat› Na2SO4 eklemek

ifllemleri ayr› ayr› uygulan›yor.

Yeniden denge kuruldu¤unda Ba+2 iyonlar›

deriflimi nas›l de¤iflir?

3. Kaptaki çözeltiye sabit

s›cakl›kta;

a) AgBr(k) eklemek

b) Dipteki kat›n›n yar›s›n›

çözecek kadar su ilave

etmek

c) NaBr(k) eklemek

ifllemleri yap›ld›¤›nda Ag+ deriflimi nas›l de¤i-

flir?

4. SrF2(k) Sr+2(aq) + 2F–

(aq) ΔH > 0

çözeltisi dengede iken;

a) S›cakl›¤› art›rmak

b) Çözeltiye NaF(k) ekleyip çözmek

ifllemleri ayr› ayr› uygulan›rsa SrF2 kat›s›n›n

çözünürlü¤ü nas›l etkilenir?

5.

Çözünürlük grafi¤i verilen kaptaki çözelti için;

I. S›cakl›k art›r›l›rsa düzensizlik artar.

II. Doymufltur.

III. Sabit s›cakl›kta su ilave edilirse çözünürlük

artar.


6. XmYn kat›s›n›n suda

çözünmesi endoter-

miktir. XmYn kat›s›

suda çözünerek ha-

z›rlanan doymufl çö-

zeltideki iyon deri-

flimleri de¤iflimi grafikte verilmifltir. Buna göre,

bilefli¤in formülü nedir?

molar deriflim

zaman

3.10–3

1.10–3

X+n

Y–m

Ag2SO

4(k)

çözünürlük(mol/litre su)

s›cakl›k(°C)

AgBr(k)

BaSO4(k)



245

ES

EN

YAY

INLA

RI

7. Suda az çözünen AgCl kat›s›n›n doymufl çözelti-

sine dipte kat› madde bulunmaktad›r. Sabit s›cak-

l›kta bir miktar KCl kat›s› ilave edilip çözülüyor.

Çözünme sonucunda;

I. Dipteki kat› maddenin kütlesi artar.

II. Ag+ iyonlar› deriflimi azal›r.

III. Cl– iyonlar› deriflimi azal›r.


8.

Suda az çözünen AgBr kat›s›n›n, hacimleri ve s›-

cakl›klar› eflit olan yukar›daki üç s›v›da çözünebi-

len miktarlar› s›ras›yla m1, m2 ve m3’tür.

Buna göre m1,m2 ve m3 aras›ndaki iliflki ne-

dir?

9.

Kaplarda ayn› s›cakl›kta Y(OH)2 ve XOH kat›lar›-

n›n doymufl çözeltileri bulunmaktad›r X+ ve Y+2

iyonlar›n›n deriflimleri eflit oldu¤una göre,

I. Çözeltilerin ayn› d›fl bas›nçta donma s›cakl›kla-

r›

II. XOH ve Y(OH)2 kat›lar›n›n çözünürlü¤ü

III. OH– iyonlar›n›n molar deriflimi

niceliklerinden hangileri farkl›d›r?

10. I. Saf su

II. 1M AgNO3 çözetisi

III. 1M MgBr2 çözeltisi

Gümüfl bromürün (AgBr) yukar›da verilen s›-

v›lardaki çözünürlü¤ü aras›nda nas›l bir iliflki

vard›r?

11. I. S›cakl›¤›n art›r›lmas›

II. Ortak iyonun varl›¤›

III. Bas›nc›n art›r›lmas›

Yukar›dakilerden hangileri, bir bilefli¤in suda-

ki çözünürlü¤ünü kesinlikle azalt›r?

12. Fe(OH)2(k) Fe+2(aq) + 2OH–

(aq)

Çözeltisi kat› madde ile dengede iken, sabit s›-

cakl›kta flu ifllemler uygulan›yor.

I. Ortama HCl(g) eklemek

II. Ortama su eklemek

III. Ortama NaOH(k) eklemek

Bu ifllemlerden hangilerinde Fe+2 deriflimi ke-

sinlikle azal›r?

Y(OH)2(k)

XOH(k)

I

0,1M AlBr3

II

0,1M AgNO3

III

0,1M NaCl


ES

EN

YAY

INLA

RI

246

13. Belirli bir s›cakl›kta çözünürlük çarp›m›

4.10–12 olan CuI tuzunun;

a) Saf sudaki çözünürlü¤ü kaç mol/litredir?

b) 2M KI çözeltisindeki çözünürlü¤ü kaç mol/lit-

redir?

c) 2 litre 0,5M CuNO3 çözeltisinde kaç mol çözü-

nür?

14. Çözünürlük çarp›m› 4.10–15 olan Pb(OH)2 bile-

fli¤inin,

a) 0,1M Pb(NO3)2 çözeltisindeki çözünürlü¤ü ne-

dir?

b) 0,1M KOH çözeltisindeki çözünürlü¤ü nedir?

15. CaF2 kat›s›n›n belirli bir s›cakl›kta çözünürlük

çarp›m› Kç = 4.10–11 dir. Buna göre,

a) CaF2 tuzunun 0,2M NaF çözeltisindeki çözü-

nürlü¤ü kaç mol/litredir?

b) 0,1M 2 litre Ca(NO3)2 çözeltisinde en çok kaç

mol CaF2 kat›s› çözünür?

16. BaSO4 kat›s›n›n belirli s›cakl›kta saf sudaki çözü-

nürlü¤ü 2.10–5 mol/litredir. Buna göre,

a) BaSO4 kat›s›n›n çözünürlük çarp›m› Kç nedir?

b) BaSO4 kat›s›n›n 0,02M Na2SO4 çözeltisindeki

çözünürlü¤ü kaç mol/litredir?

17. PbCl2 kat›s›n›n NaCl çözeltisindeki çözünür-

lü¤ünün 4.10–4 olmas› için NaCl çözeltisinin

deriflimi kaç mol/litre olmal›d›r?

(PbCl2 için Kç = 1,6.10–5]

18. 0,8 mol PbI2 kat›s› üzerine 4 litre su ekleniyor ve

çözeltide,

PbI2(k) Pb+2(aq) + 2I–

(aq)

dengesi kuruluyor. Daha sonra kaba 2 litre 1,5M

NaI çözeltisi ekleniyor. Denge yeniden kuruluyor.Buna göre,

a) ‹lk baflta kaç mol PbI2 kat›s› çözünmüfltür?

b) Son çözeltide Pb+2 iyonlar› deriflimi kaç

mol/litredir? (PbI2 için Kç = 4.10–9)


247

ES

EN

YAY

INLA

RI

19. 2.10–3M, 200 ml BaCl2 çözeltisine 1.10–3M, 300

ml Na2SO4 çözeltisi kar›flt›r›l›yor.


a) Ba+2 iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

b) SO4–2 iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

(BaSO4 için Kç = 10–10)

20. CaF2 tuzunun belirli bir s›cakl›kta çözünürlük çar-

p›m› 4.10–11 dir. 0,2M Ca(NO3)2 çözeltisine eflit

hacimde 0,2M NaF çözeltisi kar›flt›r›l›yor.


a) Ca+2 iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

b) F– iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

21. MgF2 kat›s›n›n çözünürlük çarp›m› 6.10–9 dur.

2.10–3M NaF çözeltisine eflit hacimde Mg(NO3)2çözeltisi ilave ediliyor.

Çökelmenin bafllamas› için Mg(NO3)2 çözelti-

sinin deriflimi en az kaç M olmal›d›r?

22. CaSO4 kat›s›n›n çözünürlük çarp›m› 6,4.10–5 tir.

100 ml, 0,45M Ca(NO3)2 ile 200 ml, 0,15M Na2SO4

çözeltileri kar›flt›r›l›yor. Kar›fl›mdaki,

a) Ca+2 deriflimi kaç M olur?

b) SO4–2 deriflimi kaç M olur?

23.

Yukar›daki üç kapta bulunan iyonlar›n molar deri-

flimleri birbirine eflit olup, 1.10–2M d›r.

Bu üç çözeltiye 4.10–4 mol kat› Na2SO4 ilave

ediliyor. Hangi kaplarda çökelme olur?

(CaSO4 için Kç = 6.10–5 RaSO4 için Kç = 4.10–11

PbSO4 için Kç = 1,2.10–8)

24. 4.10–3M NaCl çözeltisinin 100 ml’sine 300 ml

AgNO3 çözeltisi kar›flt›r›l›yor.

Çökelmenin bafllamas› için, AgNO3 çözeltisi-

nin deriflimi en az kaç M olmal›d›r?

(AgCl için Kç = 1,8.10–10)

25. 0,5M NaBr çözeltisinin 200 litresinde kaç mol

CuBr çözünür? (CuBr için Kç = 4.10–8)

26. 1 litre 2.10–5M AgNO3 çözeltisi ile 1 litre 6.10–5M

NaOH çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Buna göre,

a) Kaç mol AgOH çöker?

b) Ag+ iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

c) Na+ iyonlar› deriflimi kaç mol/litre olur?

(AgOH için Kç = 2.10–12)

I II III

Ca+2

500 mlRa+2

500 mlPb+2

500 ml

KOMPLEKS OLUŞUM DENGELERİ1. LEWİS ASİT BAZ KAVRAMI

2. KOMPLEKS OLUŞUM – AYRIŞMA DENGELERİ

3. KOMPLEKSLERİN ÖNEMİ

Bir maddenin taneciklerinin (molekül, atom veya iyon) başka bir maddenin tanecikleri arasına homojen dağıl-masına çözünme denir. Elde edilen karışıma ise çözelti denir. Dünyanın en büyük çözeltileri atmosfer ve deniz-lerdir. Bir çok göl veya ırmaklar da çözeltilere örnek verilebilir. Yaşamın en önemli kaynağı olan içme suyu bir çözeltidir. İçme suyunda birçok maddenin çözünmesi ile oluşan katyonlar ve anyonlar bulunuyor. Deniz suyunda bulunan bazı anyon ve katyonların 1 litredeki kütlesi;

Anyonlar ve 1 litredeki kütlesi katyonlar (gram) ____________ _______________

Cl– 19 Br– 0,065 HCO–

3 0,028 SO4

–2 0,89 Na+ 10,5 Mg+2 1,35 Ca+2 0,40 K+ 0,38

5. BÖLÜM


249

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. LEWIS AS‹T - BAZ KAVRAMI

Lewis’e göre koordine kovalent ba¤ oluflmas›

s›ras›nda ortaklanmam›fl elektron çifti verebilen atom,

molekül veya iyonlar baz, elektron çifti alabilenler ise

asittir. Lewis asidi ve baz›n birleflmesinden meydana

gelen ürün, kompleks olarak adland›r›l›r.

Asit + Baz → Kompleks

Lewis asidinde, baz›n elektron çiftini kabul ede-

bilecek bofl bir orbitalin bulunmas› gerekir.

Koordine kovalent ba¤, her iki elektronun ayn›

atomdan geldi¤i ba¤ türüdür.

NH3 elektron çifti verdi¤i için Lewis baz, BF3 de

bu elektron çiftini ald›¤› için bir Lewis asididir.

Lewis asit-baz tepkimelerine metal oksitler ve

ametal oksitlerin vermifl olduklar› tepkimeler gösteri-

lebilir. Önce oksitler hakk›nda genel bilgiler verilebilir.

Elementlerin oksijenle tepkimesi sonucunda

oluflan Na2O, CaO, SO3, N2O5 gibi bilefliklere oksit

denir. Her oksijen içeren bileflik oksit de¤ildir.

OF2, CaCO3, Al(OH)3 gibi maddeler oksit

de¤ildir.

• Asidik Oksitler

Ametallerin oksitleri asidik özellik gösterir. Mole-

küllerinde birer oksijen atomu içeren oksitler hariç

ametal oksitlerin sulu çözeltileri asidik özellik gösterir.

CO, NO, N2O nötrdür.

CO2, SO3, N2O3, P2O3, N2O5 gibi oksitler asidik

oksittir.

CO2(g) +H2O(s) ⎯→ H+(aq) + HCO–

3(aq)

N2O5(g) + H2O(s) ⎯→ 2H+(aq) + 2NO–

3(aq)

SO3(g) + H2O(s) ⎯→ H+(aq) + HSO–

4(aq)

Asidik oksitler baz çözeltileriyle tepkime vererek

tuz ve su oluflturur.

SO3(g) + 2NaOH(aq) ⎯→ Na2SO4(aq) + H2O(s)

Asidik oksitler asit çözeltileriyle tepkime vermez.

• Bazik Oksitler

Metal oksitlerin sulu çözeltileri bazik özellik gös-

terdi¤inden, metal oksitlere bazik oksit denir.

K2O(k) + H2O(s) ⎯→ 2K+(aq) + 2OH–

(aq)

CaO(k) + H2O(s) ⎯→ Ca+2(aq) + 2OH–

(aq)

Bazik oksitler baz çözeltileriyle tepkime vermez.

Bazik oksitler asit çözeltileriyle tepkime verir.

CaO(k) + 2HCl(aq) ⎯→ CaCl2(aq) + H2O(s)

Na2O(k) + 2HCl(aq) ⎯→ 2NaCl(aq) + H2O(s)

• Amfoter Oksitler

Kuvvetli asitler karfl›s›nda zay›f baz, kuvvetli baz-lar karfl›s›nda zay›f asit özelli¤i gösteren ZnO, Al2O3,Cr2O3, PbO ve SnO gibi oksitlere amfoter oksitler

denir.

Amfoter oksitler suda çözünmezler. Amfoter ok-sitler asit çözeltileriyle tepkime verirler.

Al2O3(k)+3H2SO4(aq) ⎯→ Al2(SO4)3(aq) + 3H2O(s)

Amfoter oksitler kuvvetli baz çözeltileriyle tep-kime verirler.

ZnO(k) + 2NaOH(aq) ⎯→ Na2ZnO2(aq) + H2O(s)

• Nötr Oksitler

CO, NO, N2O nötr oksitlerdir. Asit ve baz çözelti-leriyle tepkime vermezler.

CO ve NO yanar. Yanma sonucu asidik oksitoluflur.

CO(g) + 1/2 O2(g) ⎯→ CO2(g)

NO(g) + 1/2O2(g) ⎯→ NO2(g)

N2O yanmaz. Yak›c› özellik gösterir.

B B+

F F

F FN N

H H

H H

H H

F

Lewisasidi

Lewisbazı

Kompleks

Koordine kovalent bağ

F

KOMPLEKS OLUfiUMU DENGELER‹


ES

EN

YAY

INLA

RI

250

• Peroksitler

O2’nin –2 de¤erlik tafl›d›¤› oksitlerdir. Di¤er bir ta-n›mla oksijen atomunun (–1) de¤erlik tafl›d›¤› oksitlerdir.

N2O2, CaO2, K2O2, BaO2, H2O2H2O2 renk aç›c› ve dezenfektan olarak kullan›l›r.

ÖRNEK

CO2, CO ve He gazlar›ndan oluflan bir gaz kar›fl›m›-n›n 20 litresi NaOH sulu çözeltisinden geçirilince ha-cim 4 litre azal›yor.

Geriye kalan kar›fl›m› yakmak için 4 litre O2 gaz›harcand›¤›na göre, kar›fl›mdaki He gaz›n›n mole-kül yüzdesi nedir?

A) 20 B) 25 C) 40 D) 60 E) 80

ÇÖZÜM

CaO in SO2 ile verdi¤i tepkime Lewis asit-baztepkimelerine örnek verilebilir.

CaO(k) + SO2(g) → CaSO3(k)

Lewis asitleri, oktetleri tamamlanmam›fl olan

atom ya da molekülleri de kapsar.

ACl3 + Cl– → AlCl–4

Baz bir çekirde¤e elektron çifti verdi¤inden nükle-

ofilik (çekirdek seven) ad› verilir. Bazlar›n kat›ld›¤› yer

de¤ifltirme tepkimeleri nükleofilik yer de¤ifltirme tep-

kimeleridir. Lewis asitleri bir bazla olan tep-

kimelerinde elektron çifti ald›klar› için elektrofilik

(elektron seven) ad› verilir.

2. KOMPLEKS OLUfiUM - AYRIfiMADENGELER‹

Çözünme dengesindeki bir iyonun kompleks

oluflturmas› da dengeyi etkiler ve çözünürlü¤ü art›r›r.

Kompleksler Lewis asit ve bazlar›n›n etkileflmesi so-

nucu oluflur. Metal katyonlar› Lewis asidi olarak görev

yapar. Metal Katyonu Lewis baz› ile birleflir.

Ag+(suda) + 2NH3(suda) ? Ag(NH3)+2(suda)

Lewis asidi Lewis Baz› kompleks

Böylece, kompleks iyonu, bir veya daha fazlamolekül veya iyona ba¤lanm›fl merkezi bir metal kat-yonu içeren iyon olarak tan›mlanabilir. Kompleksiyonlar, pek çok kimyasal ve biyolojik olayda önemlirol oynar. Geçifl metallerinin kendilerine özgü komp-leks iyonlar oluflturma e¤ilimleri vard›r.

Co+2(aq) + 4Cl–(aq) ? CoCl–2

4(aq)

Cu+2(aq) + 2OH–

(aq) ? Cu(OH)2(k)

Cu(OH)2(k) + 4NH3(aq) ? Cu(NH3)+24(aq)+ 2OH–

(aq)

Lewis asidi

Lewis bazı

–

+2

Cl

Cl

Cl

Sn

Cu+2 + 4NH3 Cu (NH3)4

2+

–2

Cl Cl

Cl

Cl

Sn

Lewis asidi

Lewis bazı

–

–

Cl

Cl

Cl Cl Cl

Cl

Al +

Cl

Cl

Al

Lewisasidi

Lewis bazı

S–2

–2

+O

S

O

O

O

O

O


251

ES

EN

YAY

INLA

RI

Kompleks iyonlar›n›n oluflumu çözünürlü¤ü artt›-

r›r.

Kompleks oluflumuna iliflkin denge sabitine olu-flum sabiti denir ve Kol ile gösterilir. Kol sabiti, birmetal katyonunun belirli bir kompleksi oluflturma e¤i-liminin ölçüsüdür. Kol de¤erinin büyük olmas› komp-leks iyonunun kararl› oldu¤unu gösterir.

Ag+ + 2NH3 ? Ag(NH3)+2 1,5 . 107

Ag+ + 2CN– ? Ag(CN)–2 1,0 . 1021

Cu+2 + 4CN ? Cu(CN)–24 1,0 . 1025

Cu+2 + 4NH3 ? Cu(NH3)+24 5,0 . 1013

Cd+2 + 4CN– ? Cd(CN)–24 7,1 . 1016

Hg+ + 4CN– ? Hg(CN)–24 2,5 . 1041

Kompleks oluflumlar› sonucu tuzlar›n çözü-

nürlü¤ü artar.

Bir kompleks, bir lewis asidi (metal atomu veya

iyonu) ve birkaç lewis baz› (Ligantlar) aras›nda oluflur.

Bir metal kompleksi, ligant olarak adland›r›lan

belli say›da molekül veya iyonun bir merkez atomuna

veya iyonuna ba¤lanmas›yla oluflur. Belli say› tipik

olarak dört veya alt›d›r. Örne¤in [Fe(CN)6]–4 komp-

leks iyonunda oldu¤u gibi. Bir kompleks her ligant en

az›ndan bir tane ortaklanmam›fl elektron çiftine sahip-

tir ve bu elektron çifti ile koordine kovalent ba¤ olufl-

turarak merkez atomu veya iyonuna ba¤lan›r. Ligant-

lar kompleks oluflturdu¤unda metale koordine olurlar.

Koordinasyon bileflikleri, koordine kovalent ba¤l› bile-

fliklerdir. Ni(CO)4 de oldu¤u gibi elektriksel nötral

kompleksleri ve K4[Fe(CN)6] gibi, en az bir iyonu

kompleks olan iyonik bileflikleri kapsar. Ço¤unlukla

köfleli paranteze al›nan bir komplekste, ligantlar, mer-

kez atomu içeren koordinasyon küresi oluflturmak

üzere, do¤rudan merkez iyonuna ba¤lan›rlar. Ligant-

lar›n merkez metal atomuna ba¤lanan say›s›na koor-

dinasyon say›s› denir. [Ni(CO)4] de koordinasyon sa-

y›s› 4, [Fe(CN)6]–4 de 6 d›r.

Nötral Ligantlar

H2O aquaNH3 aminNO nitrosilCO karbonil

CH2 – CH2 etilendiamin| |

NH2 NH2

Anyonik Ligantlar

F– flora

Cl– kloro

Br– bromo

I– iyodo

OH– hidrokso

O–2 okso

CN– siyano

CO–23 karbonato

C2O–24 okzalato

NO–2 nitrito

3. KOMPLEKSLER‹N ÖNEM‹

Koordinasyon bileflikleri hayvan ve bitkilerde

önemli bir rol oynar. Bu bileflikler; oksijen tafl›nma-

s›nda ve depolanmas›nda ve de elektron aktar›m

ajanlar› ve katalizör olarak fotosentez için gereklidir.

Hemoglobin metabolik ifllemlerde oksijen tafl›y›c›

olarak görev yapar. Molekül, ad›na alt birimler denilen

dört kollu uzun zincirler içerir. Hemoglobin kanda ok-

sijeni akci¤erlerden dokulara tafl›r ve orada oksijeni

miyoglobine b›rak›r. Sadece bir alt birimden oluflmufl

olan miyoglobin oksijeni kaslardaki metabolik ifllemler

için kullan›l›r.

Bilim adamlar› 1960 lar›n ortalar›nda, baz› kanser

türlerinin tedavisinde etkili bir ilaç olan cisplatin’i

keflfettiler. Cisplatin bir komplekstir.

Modern kimyasal araflt›rmalar›n büyük bir k›sm›,

komplekslerin yap›lar›, özellikleri ve kullan›fllar›yla il-

gilidir. Kompleksler bir çok biyolojik reaksiyonlara da

kat›l›r. Sözgelimi, hemoglobin bir demir kompleksi,

B12 vitamini ise bir kobalt kompleksidir. d-metal komp-

leksleri genel olarak parlak renklere sahiptir ve man-

yetiktir. Ayr›ca, günefl enerjisi dönüflümü, atmosferik

azot ba¤lanmas› ve eczac›l›k araflt›rmalar› için çok

önemlidirler. Kompleksler katalizör, boya ve iyon çö-

zücüsü olarak ayr›ca analizlerde, metal kaplamac›l›-

¤›nda ve foto¤rafç›l›kta kullan›l›rlar.

TİTRASYON1. TESİR DEĞERİ VE EŞDEĞER KAVRAMI

2. TİTRASYON VE HESAPLAMALARI

6. BÖLÜM

Her nefes alışımızda oksijen alyuvarlarımız tara-

fından alınır ve kan dolaşımı yoluyla hücrelere

taşınır. Alyuvarlar ve akyuvarlar plazma içinde atar-

damarlarımız, kılcal damarlarımız ve toplar damar-

larımız yoluyla bütün vücudu dolaşır. Plazma, tuzla-

rın, şekerlerin, diğer besin maddelerinin ve meta-

bolizma atıklarının sudaki çözeltisidir.

Birçok tuz suda az çözünür. Tuzların suda ne kadar

çözündüğü bilinirse, çökelek oluşumu kontrol

edilebilir ve çökelme olayı, laboratuvarda, karışım-

ları ayırmak için kullanılabilir. Çözünürlük hesapları,

denge ile ilgili kuralların uygulanmasından ibarettir.

Tuz, suda ister az ister çok çözünsün, doygun tuz

çözeltisinde, tuz ile çözünmüş iyonları her zaman

dengededir.


253

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. TES‹R DE⁄ER‹ VE EfiDE⁄ER KAVRAMI

a) Tesir De¤eri

Çözeltilerde çözünen maddenin tesir de¤erli¤i,

söz konusu maddenin girdi¤i tepkimeye ba¤l›d›r.

* Asitlerin tesir de¤eri, bir molekülün verebilece¤i

H+ iyonu say›s›na eflittir.

* Organik (karboksilli) asitlerde karboksil (COOH)

say›s› de¤erli¤i belirler.

* Bazlar›n tesir de¤eri, bir formül biriminin verebile-

ce¤i OH– iyonu say›s›na eflittir. Organik bazlarda

veya amonyak türevlerinde ortamdan ald›klar›

proton say›s› olarak tan›mlanabilir.

NH3(aq) + H2O(s) → NH+4(aq) + OH–

(aq)

CH3COOH(aq) + H2O(s) → CH3COO–(aq) + H3O+

(aq)

* Tuzlar›n tesir de¤eri, toplam katyon yüküne eflit-

tir. Suda çözününce ortama verdikleri katyonlar›n

veya anyonlar›n toplam yüküne eflittir.

* Redoks tepkimelerinde giren maddelerin tesir de-

¤eri, formül birim bafl›na al›nan veya verilen elek-

tron say›s›na eflittir.

Fe+2 + Cr2O–27 + H+ → Fe+3 + Cr+3 + H2O

Denkleminde Cr2O–22 deki Cr+6 iyonlar› Cr+3 iyon-

lar›na dönüflürken toplam 6 elektron alm›flt›r. Te-

sir de¤eri 6 d›r.

Tesir de¤eri z ile gösterilir. Asit ve bazlar›n kuv-

vetlili¤inin tesir de¤eri ile bir iliflkisi yoktur.

b) Eflde¤er gram

Bir elementin eflde¤er gram›, 1,008 gram Hidro-

jen ile birleflebilen miktar›d›r. Bu da elementin

1 mol elektron alabilen veya verebilen miktar›d›r.

Bu tan›m atom, molekül ve iyon gibi bütün türleri

kapsamaktad›r. Bir maddenin mol kütlesinin tesir de-

¤erine bölümü o maddenin eflde¤er gram›n› verir.

MaddeMadde Türü

Tesir Değeri

Eşdeğer gramı

HCI Asit 1 36,5 / 1 = 36,5 g

H2 4SO Asit 2 98 / 2 = 49 g

NaOH Baz 1 40 / 1 = 40 g

Ca(OH)2 Baz 2 74 / 2 = 37 g

H3PO4 Asit 3 98 / 3 = 32,6 g

Al2S

3Tuz 6 150 / 6 = 25 g

Al2(SO4 )3 Tuz 6 342 / 6 = 57 g

CaBr2 Tuz 2 200 / 2 = 100 g

Tuzun AdıTuzun

FormülüTesir

Değeri

Sodyum klorür NaCl 1

Baryum nitrat Ba(NO 3)2 2

Alüminyum sülfat Al2 (SO4)3 6

Amonyum klorür NH4Cl 1

Amonyum sülfat (NH4)2SO4 2

Sodyum fosfat Na3PO4 3

Bazın Adı

Bazın Formülü

Tesir Değeri

Sodyum hidroksit NaOH 1

Baryum hidroksit Ba(OH)2 2

Alüminyum hidroksit Al(OH)3 3

Amonyak NH3 1

Metil amin CH3 – NH2 1

Hidroklorik asit HCl

HNO

1

1

Sülfürik asit

Nitrik asit

H2SO4 2

Fosforik asit H3PO4 3

Asetik asit CH3COOH 1

Okzalik asitCOOH

| COOH

2

3


ES

EN

YAY

INLA

RI

254

3. T‹TRASYON VE HESAPLAMALARI

a) T‹TRASYON

Bir çözeltinin derifliminin tayin edilmesi durum-

lar›nda, tepkimede oluflan ürünler de¤il, reaktifler ara-

s›ndaki iliflki önemlidir. Bundan dolay› tepkime, reak-

tiflerin stokiyometrik bak›m›ndan eflit miktarlar›yla yü-

rütülür ve ortamda hiç birinin fazlas› kalmaz. Bir çö-

zeltinin deriflimini tayin etmek için kullan›lan bu yönte-

me titrasyon denir.

Reaktiflerden birinin bir çözeltisinin belli bir mikta-

r› küçük bir behere ya da erlene konulur. Yine çözelti

halindeki bir reaktif de, ucunda muslu¤u olan derece-

lendirilmifl uzun bir cam borudan ibaret olan bürete

konur. Musluk elle kontrol edilerek, ikinci çözelti birin-

ci çözeltiye yavafl yavafl eklenir.

Bir çözeltinin di¤erine dikkatli ve kontrollü bir bi-

çimde eklenmesi ile oluflturulan tepkimeye titrasyon

ad› verilir. ‹flin püf noktas›, titrasyonu, her iki reaktifin

de tükendi¤i noktada durdurmakt›r. Bu noktaya titras-

yonun eflde¤erlik noktas› denir. Bir titrasyonda eflde-

¤erlik noktas›na ulafl›ld›¤›n› gösteren yollara gereksi-

nim vard›r. Bu ifl genellikle ölçüm aletleri ile yap›l›r.

Yayg›n olarak eflde¤er noktas›nda ya da buna çok ya-

k›n noktada renk de¤ifltiren bir maddenin ortama çok

az miktarda eklenmesidir. Böyle maddelere indikatör

denir.

Deriflimi bilinen bir çözeltinin analizi yap›lan mad-

de (analit) ile tepkimeye giren miktar›n›n belirlenmesi-

ne dayanan kanitatif analiz metodudur. Titrasyon iflle-

minde, deriflimi bilinen çözelti, büret denilen bir cam

düzenekten deriflimi bilinmeyen çözeltinin üzerine ya-

vafl yavafl ilave edilir.

Titrasyon, indirgenme-yükseltgenme tepkimeleri,

asit-baz tepkimeleri, kompleks oluflum tepkimeleri,

çöktürme tepkimeleri olarak dört bölümde kullan›l›r ve

incelenir.

Asit - Baz Titrasyonlar›

Asit-baz nötrleflme tepkimelerine dayanan miktar

tayinleri titrasyon yöntemi ile yap›l›r. Titrasyon dene-

yinde, ilk olarak miktar› bilinen madde erlene konur.

Daha sonra, büretteki çözelti, miktar› bilinen çözelti-

nin üzerine eflde¤erlik noktas›na kadar kontrollü ola-

rak eklenir. Eflde¤erlik noktas› asidin baz ile tamamen

tepkimeye girdi¤i ya da nötrleflti¤i noktad›r. Eflde¤er-

lik noktas› genellikle çözeltiye önceden ilave edilen

bir kimyasal indikatörün keskin renk de¤iflimi ile anla-

fl›l›r. Asit-baz titrasyonlar›nda kullan›lan indikatörler,

asidik ve bazik ortamlarda de¤iflik renklere sahip

maddelerdir. Daha çok fenolftalein kullan›l›r. Bazik or-

tamda k›rm›z›ms› pembe renk veren fenolftalein asi-

dik ve nötr çözeltilerde renksizdir.

H+(aq) + OH–

(aq) → H2O(s)

Titrasyonda nH+ = nOH– oldu¤u noktada renk de-

¤iflimi olur.

nH+ = nA . zA

nOH– = nB . zB

nH+ = nOH– olur.

kullan›labilir. çözeltilerde ise n = M . V

olur.

pH’ya karfl› harcanan titrasyon çözeltisinin (bü-

retteki çözelti) hacmi al›narak çizilen grafi¤e titrasyon

e¤risi denir. Titrasyon e¤rileri, titrasyon s›ras›nda

pH’n›n bir pH-metre ile ölçülmesiyle kolayca çizilebilir.

Kuvvetli asit-kuvvetli baz titrasyonunda pH = 7noktas›nda nötrleflme olur. Böyle bir olay›n titrasyone¤rileri;

nmm

A=

Büret

Deriflimibilinen çözelti

M

Erlen

Hacmi bilinençözelti + indikatör

Deriflimi bilinmiyor


255

ES

EN

YAY

INLA

RI

flekildeki gibi olur. Eflde¤erlik pH’lar› 7’ye karfl›l›k ge-

lir.

Zay›f asit-kuvvetli baz titrasyonunda eflde¤erlik

pH’› 7’den büyük olur. Oluflan tuzun bazik olmas› ve

hidroliz olmas› sonucunda pH > 7 olur.

Kuvvetli asit-zay›f baz titrasyonunda eflde¤erlik

pH’› 7’den küçük olur. Oluflan tuzun asidik olmas› ve

hidroliz olmas› sonucunda pH < 7 olur.

b) T‹TRASYON HESAPLAMALARI

Kuvvetli asit-baz titrasyonunda

* nH+ = nOH– oldu¤unda ortam nötr olur.

MA = Asit çözeltisinin deriflimi

VA = Asidin tesir de¤eri

nH+ = MA . VA . zA

MB = Baz çözeltisinin deriflimi

VB = Baz çözeltisinin hacmi

zB = Baz›n tesir de¤eri

nOH– = MB . VB . ZB

NH+ = NOH– ise pH = 7

MA . VA . zA = MB . VB . zB ⇒ pH = 7

* Asit çözeltisinden gelen H+ ni mol say›s›, baz çö-

zeltisinden gelen OH– iyonlar›n›n mol say›s›ndan

fazla ise, ortam asidik olur.

* Asit çözeltisinden gelen H+ nin mol say›s›, baz

çözeltisinden gelen OH– iyonlar› mol say›s›ndan

az ise ortam bazik olur.

ÖRNEK

100 ml 0,03 M Mg(OH)2 in tamam›n› nötrlefltirmek

için 200 ml H3PO4 kullan›lmaktad›r. H3PO4 çözeltisi-

nin deriflimi kaç mol/litre dir?

A) 0,2 B) 0,1 C) 0,02 D) 0,01 E) 0,003

ÇÖZÜM

[OH–] = Toplam hacimAr tan OH–mol say›s›

[OH–] = VA + VB

MB.VB.z B–MA .VA .z A olur.

[H+] = Toplam hacimAr tanH+mol say›s›

[H+] = VA + VB

MA .VA .z A - MB.VB.z B

E

pH

14

7

1

eklenen kuvvetliasit hacmi

E

pH

14

7

1

eklenen kuvvetlibaz hacmi

E

eklenen NaOH(aq)

hacmi

12

7

2

pH

eklenen HCl(aq)hacmi

12

7

2

pH

E


ES

EN

YAY

INLA

RI

256

ÖRNEK

300 ml HCl çözeltisi 0,3 M KOH çözeltisi ile titre edil-di¤inde pH = 7 oluyor.

Bu olayda 100 ml KOH çözeltisi harcand›¤›na gö-re, HCl çözeltisinin pH’› kaçt›r?

A) 1 B) 2 C) 3 D) 12 E) 13

ÇÖZÜM

ÖRNNEK

Yukar›daki grafikte, 100 ml HX asit çözeltisine 1 MNaOH çözeltisi eklendi¤inde kar›fl›m›n pH’›n›n de¤i-flimi gösterilmifltir.Buna göre,

I. HX asit çözeltisinin bafllang›ç deriflimi 0,1M dir.II. HX zay›f asittir.II. NaX tuzunun sulu çözetisi bazik olur.



ÇÖZÜM

ÖRNEK

2 litre 0,5 M H2SO4 ile 2 litre 0,8 M NaOH çözeltisi ka-

r›flt›r›l›yor.

Son çözeltinin pOH de¤eri kaçt›r?

A) 1 B) 2 C) 7 D) 12 E) 13

ÇÖZÜM

pH

14

7

2

2 4 6 8 10 12ilave edilen NaOH

çözeltisi (ml)

E


257

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÖRNEK

100 ml HCl çözeltisine azar azar 0,2 M NaOH çözel-

tisi ilave edilerek titre ediliyor. Titrasyon e¤risi yanda

verilmifltir.

Titrasyon kar›fl›m›n›n pH’›n›n 13 olmas› için eklen-

mesi gereken baz›n hacmi kaç ml dir?

A) 100 B) 200 C) 300 D) 400 E) 500

ÇÖÖZÜM

ÖRNEK

100 ml HCl çözeltisine damla damla NaOH çözeltisi

eklenerek titre ediliyor. Kaptaki çözeltinin pH’›n›n ek-

lenen NaOH çözeltisine karfl›l›k de¤iflimi grafikteki gi-

bidir.

Buna göre;

I. HCl çözeltisinin deriflimi 0,2 M dir.

II. NaOH çözeltisinin deriflimi 0,02 M dir.

III. Nötr çözeltide Cl– iyonlar› deriflimi 1/150 M dir.




ÇÖZÜM

50

pH

2

7

Eklenen baz hacmi (ml)

pH

1

7

13

VB

Eklenen baz hacmi (ml)

258

ÇÖZÜNÜRLÜK BULMAAfla¤›daki tuzlar›n çözünürlük denge ba¤›nt›lar›n› ve çözünürlüklerini bulunuz.

ETK‹NL‹K – 11

S›raNo

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

FormülÇözünürlük Denge

Ba¤›nt›s› Çözünürlük Çarp›m› Çözünürlük (mol/l)

CaCO3

Mg(OH)2

AgCl

Fe(OH)3

MgCO3

PbCl2

ZnF2

SrSO4

Al2S3

CuI

CuCl

Co(OH)2

CaSO4

Ca(OH)2

CaF2

PbSO4

CdCO3

Ag2SO4

AgI

BaCO3

BaSO4

Ag2CO3

AgBr

Cu2S

Ag3PO4

Fe(OH)2

CaCl2

Mn(OH)2

4,0.10–8

3,2.10–11

1,6.10–11

4,32.10–34

6,4.10–5

1,6.10–5

4,0.10–2

3,2.10–2

1,08.10–48

1,6.10–11

1,6.10–7

3,2.10–14

4,9.10–5

4,0.10–6

3,2.10–11

2,5.10–5

1,0.10–12

3,2.10–5

8,1.10–17

2,5.10–9

1,0.10–10

6,4.10–11

4,9.10–13

1,08.10–13

4,32.10–14

3,2.10–14

4,0.10–5

6,4.10–17

259

DO⁄RU VE YANLIfiI BEL‹RLEYEL‹MAfla¤›daki ifadelerden hangilerinin do¤ru, hangilerinin yanl›fl oldu¤unu, ilgili bofllu¤a ✓ iflaretini kkoyarakbelirtiniz.

ETK‹NL‹K – 12


DO⁄RU

1.

YANLIfi

Çökelti oluflabilmesi için Kç de¤eri iyon deriflimleri çarp›m›ndan büyük ol-mal›d›r.

2. Çökecek olan tuzlar›n çözünürlük çarp›mlar› ve bafllang›çtaki çözeltideçökecek olan iyonlar›n deriflimleri bilinirse, hangisinin önce çökece¤ibelirlenebilir.

3.

Çözünürlü¤ü ekzotermik olan suda az çözünen bir tuzun çözünürlük çarp›-m› s›cakl›k art›r›l›nca büyür.

4.

5. Bir maddenin belirli bir s›cakl›kta 1 litre çözeltide çözünebilen maksimummol say›s›na çözünürlük denir.

6.

7. ‹yon içermedi¤i için elektrik ak›m›n› iletmeyen sulu çözeltilere elektrolitolmayan çözeltiler denir.

8. Gazlar›n sudaki çözünürlü¤ü s›cakl›k art›fl›yla artar.

9. Bir maddenin farkl› çözücülerdeki çözünürlü¤ü ayn›d›r.

10. Bütün kat› madelerin suda çözünmesi endotermiktir.

Kat› maddelerin toz haline getirilmesi sudaki çözünürlüklerini art›r›r.11.

12. Çözücüsü su olan çözeltilere sulu çözeltiler denir.

13. Hem maksimum düzensizlik hemde minimum enerji e¤ilimi çözünme lehi-ne olan s›v›lar birbirine her oranda kar›flabilir.

14. Ortak iyon varl›¤› suda çözünen tuzun çözünürlü¤ünü azalt›r.

15.

Suda az çözünen bir kat›, kendisinde bulunan bir iyonu içeren bir çözeltide saf sudakine göre daha çok çözünür.

Suda az çözünen bir tuzun suda çözünmesinde çözünme ve çökelme h›z-lar›n›n eflit oldu¤u anda kat› madde ile iyonlar aras›nda dinamik denge ku-rulur. Bu denge hâli çözünürlük dengesi olarak adland›r›l›r.

Ki de¤eri Kç de¤erinden küçük ise çözelti doymam›flt›r.

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. I. Alkollü su

II. Bir zay›f asitin sulu çözeltisi

III. Bir kuvvetli baz›n sulu çözeltisi

Yukar›daki s›v›lar›n hangilerinde 25 °C’de

[H+][OH–] = 1.10–14 tür?



2. 4.10–4M HCl çözeltisinde OH– deriflimi kaç M

olur?

A) 4.10–4 B) 4.10–10 C) 2,5.10–11

D) 4.10–11 E) 2,5.10–10

3. Asitlik sabiti 5.10–10 olan HA asitinin pH’› 5

olan çözeltisinde asidin yüzde kaç› iyonlafl-

m›flt›r?

A) 1.10–3 B) 5.10–3 C) 2.10–3

D) 2.10–2 E) 5.10–2

4. 5M HX çözeltisinin pH’›, 3’tür. Çözeltiye hacmi

iki kat›na ç›karacak kadar su eklendi¤inde;

I. HX iyonlaflma yüzdesi artar.

II. Çözeltideki H+ iyonlar› mol say›s› artar.

III. Çözeltinin pH’› artar.

Yarg›lar›ndan hangileri do¤ru olur?

A) Yaln›z III C) I ve II C) I ve III


5. HA asidi suda çözünen zay›f bir asittir.

Ka = 2.10–4 tür. 0,5M’lik çözeltisinde pH kaç

olur?

A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) 12

6. HX suda çözünen zay›f bir asittir. 0,1M, 100 ml

çözeltisi haz›rlan›yor. % 2 oran›nda iyonlaflt›¤›

bilindi¤ine göre asitlik kabiti Ka kaçt›r?

A) 2.10–10 B) 4.10–8 C) 4.10–6

D) 4.10–5 E) 2.10–3

7. Bir baz çözeltisinin pH’› 13 oldu¤una göre;

I. Baz çözeltisinin deriflimi 0,1M’dir.

II. [OH–] = 1.10–1M’dir.

III. K›rm›z› turnusolun rengini maviye çevirir.

yarg›lar›ndan hangileri kesinlikle do¤rudur?



8. I. X çözeltisi : [H+] = 1.10–4M

II. Y çözeltisi : pH = 3

III. Z çözeltisi : [OH–] = 1.10–10M

Yan›nda özelli¤i belirtilen X, Y ve Z sulu çözel-

tilerden hangileri asit özelli¤i göstermekte-

dir??



9. HA asidinin 1.10–2 molarl›k çözeltisinde pH = 6

olarak belirleniyor. HA’n›n asitlik sabitinin say›-

sal de¤eri afla¤›dakilerden hangisidir?

A) 1.10–7 B) 1.10–10 C) 1.10–9

D) 2.10–20 E) 1.10–12

10. % 15’lik NaOH sulu çözeltisinin 400 gram›n› nö-

türlefltirmek için 1 litre H2SO4 çözeltisi haz›rlan›-

yor. H2SO4 sulu çözeltisinin deriflimi kaç

M’dir? (NaOH = 40)

A) 0,75 B) 1 C) 1,25 D) 1,5 E) 1,75

ES

EN

YAY

INLA

RI

262

ÇÖZELT‹LERDE DENGE TEST – 2 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR)


263

ES

EN

YAY

INLA

RI

11. I. Ortama H+ iyonu veren maddeler asittir.

II. Asit ve baz çözeltileri elektri¤i iletir

III. Al ile NaOH tepkimesinden H2 aç›¤a ç›kar.

IV. NH3’ün sulu çözeltisi baz özellik gösterir.

Asit ve bazlarla ilgili yukar›da verilen bilgiler-

den hangileri do¤rudur?

A) I ve IV B) I, II ve III C) I, II ve IV

D) II, III ve IV E) I, II, III ve IV

12. 0,2M, 100 ml H2SO4 sulu çözeltisine afla¤›daki

çözeltilerden hangisi eklenirse kar›fl›m›n pH’›

7 olur?

A) 200 ml, 0,1M NaOH

B) 100 ml, 0,1M Sr(OH)2C) 200 ml, 0,4M KOH

D) 200 ml, 0,2M CH3COOH

E) 400 ml, 0,05M Ca(OH)2

13. ‹ki de¤erlikli bir baz›n 51,3 gram› H3PO4’ün 0,2

molü ile tam olarak tepkimeye girdi¤inde, ortam›n

pH’› 7 olur. Baz› oluflturan metalin atom

a¤›rl›¤› kaçt›r? (H = 1, O = 16)

A) 171 B) 137 C) 88 D) 56 E) 52

14. 100 ml, 0,2M HCl sulu çözeltisine 100 ml, 0,4M

KOH sulu çözeltisi kar›flt›r›ld›¤›nda, kar›fl›m›n

pH’› kaç olur?

A) 1 B) 7 C) 10 D) 12 E) 13

15. 10–4M HNO3 sulu çözeltisinin 1 litresine pH = 10

olan 1 litre NaOH sulu çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Ka-

r›fl›m çözeltinin pH’› kaç olur?

A) 0 B) 4 C) 6 D) 7 E) 10

16. XOH ile gösterilen zay›f baz›n 0,5M deriflimliçözeltisi haz›rlan›yor.Baz›n iyonlaflma sabiti Kb=1,8.10–5 oldu¤unagöre, iyonlaflma yüzdesi kaçt›r?

A) 0,3 B) 0,5 C) 0,6 D) 1,2 E) 1,8

17. 0,2M, 100 ml CH3COOH çözeltisine kaç molCH3COONa tuzu kat›l›rsa çözeltinin pH’› 5olur? (CH3COOH için Ka = 1,8.10–5)

A) 3,6.10–2 B) 1,5.10–2 C) 2.10–2

D) 1,8.10–2 E) 0,2

18. 0,1M HNO3 çözeltisine eflit hacimde 0,2M KOHçözeltisi kar›flt›r›l›yor. Kar›fl›m için afla¤›dakiler-den hangisi yanl›flt›r?

A) Çözelti elektri¤i iletir.B) K›rm›z› turnusolu maviye çevirir.C) Tad› ekfli olur.D) [OH–] > [H+] olur.E) pH > 7 olur.

19. 0,2M’lik zay›f HA asiti sulu çözeltisinin pH de¤eri5’tir. Buna göre;I. Ka de¤eri 5.10–10 olur.II. ‹yonlaflma yüzdesi 5.10–3 tür.III. Eflit hacimde 0,2M NaOH ile artans›z tepkime

verir.yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur?


20. CO2, CO ve NH3 gazlar›ndan oluflan 20 litrelik birkar›fl›m›n HCl çözeltisinden geçirildi¤inde hacmi8 litre azal›yor. Geriye kalan kar›fl›m›n yak›ld›¤›n-da 2 litre O2 gaz› harcan›yor. CO2 gaz›n›nkar›fl›mdaki hacimce yüzdesi nedir?

A) 60 B) 50 C) 40 D) 30 E) 20

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1.

fiekildeki titrasyon e¤risinin elde edilebilmesi

için X ve Y s›v›lar› afla¤›dakilerden hangisi ol-

mal›d›r?

X Y⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯

A) 0,01M HNO3 0,1M NaOH

B) 0,1M HCl 0,01M NaOH

C) 0,01M HNO3 0,1M NH3

D) 0,1M KOH 0,1M HCl

E) 0,1M NaOH 0,01M HNO3

2. Yandaki çözeltiye afla¤›-

dakilerden hangisi ekle-

nirse çözeltinin pH’› 13

olur? (NaOH = 40,

KOH = 56)

A) 0,2 mol Na(k)

B) 0,2 mol NaOH(k)

C) 4 gram NaOH(k)

D) 5,6 gram KOH(k)

E) 22,4 gram KOH(k)

3. ‹ki de¤erlikli bir asidin 0,18 gram›n› nötürlefltir-

mek için 0,1M NaOH çözeltisinden 40 ml harcan-

d›¤›na göre, asidin mol kütlesi nedir?

A) 180 B) 135 C) 90 D) 45 E) 18

4. Afla¤›da verilen ikili kar›fl›mlardan hangileri

tampon çözelti olufltturur?

I. HCl ve CH3COOH çözeltileri kar›fl›m›

II. NaOH ve NH3 çözeltileri kar›fl›m›

III. CH3COONa ve CH3COOH çözeltileri kar›fl›m›



5. Bir zay›f asitin 0,1 molarl›k çözeltisi için;

I. pH’› 1’dir.

II. 0,1M NaOH çözeltisi ile karfl›t›r›l›rsa nötr tuz

çözeltisi oluflur.

III. 0,1M HNO3 çözeltisi ile kar›flt›r›l›rsa tampon

çözelti oluflur.




6. Zn ve Mg elementlerinden oluflan 40 graml›k ka-

r›fl›m 2M NaOH çözeltisi ile tepkimeye sokuldu-

¤unda 200 ml NaOH çözeltisi ile tepkime veriyor.

Buna göre;

I. H2 gaz› aç›¤a ç›kar.

II. Kar›fl›mda 18 gram Zn bulunuyor.

III. Mg(OH)2 sulu çözeltisi oluflur.


(Mg = 24, Zn = 65)



7. 0,1M HNO3 sulu çözeltisine;

I. Saf su

II. 0,1M NaOH çözeltisi

III. 0,2M HNO3 çözeltisi

s›v›lar›ndan hangileri ayr› ayr› eklendi¤inde

oluflan çözeltinin pH de¤eri 1’den küçük olur?



8. Asit Baz⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯

I. HCl NaOH

II. H2SO4 NaOH

III. H2SO4 Sr(OH)2Yukar›dakilerden hangilerinde verilen kuvvet-

li asit ve kuvvetli bazlar› eflit hacim ve deri-

flimdekki sulu çözeltilerinin kar›fl›m› nötr özel-

lik gösterir?



0,1M HClçözeltisi1 litre

13

7

2

pH

Vx

X

Y

ES

EN

YAY

INLA

RI

264



265

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. Eflit hacim ve deriflimli NH3 ve HNO3 çözeltile-

rinin kar›flmas›yla oluflan NH4NO3 çözeltisi

asidik özellik gösterdi¤ine göre,

I. HNO3 kuvvetli asittir.

II. NH3 zay›f bazd›r.

III. NH+4 iyonu sulu çözeltide asidik özellik göste-

rir.




10. 0,1M, 400 ml HCl çözeltisi ile 0,2 molar kaç ml

Ba(OH)2 çözeltisi tam nötürleflir?

A) 100 B) 200 C) 300 D) 400 E) 500

11. Asitlik sabiti 1.10–8 olan HA asidinin sulu çözelti-

sinin 100 ml’si 4 gram NaOH ile nötrlefliyor.

Buna göre, HA çözeltisinin pH’› kaçt›r?

(Na: 23, O: 16, H: 1)

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

12.

pH = 13 pH = 1

Bir de¤erli asit ya da baza ait oldu¤u bilinen

kaplardaki X ve Y çözeltileri için;

I. X kuvvetli baz, Y kuvvetli asittir.

II. X çözeltisinin pOH’›, Y çözeltisinin pH’›na

eflittir.

III. Turnusol boyas› damlat›l›rsa X çözeltisi mavi,

Y çözeltisi k›rm›z› renk verir.




13. HX zay›f asidi ile haz›rlanm›fl bir sulu çözelti

için;

I. pOH’›

II. Hacmi

III. Nötrleflmesi için gerekli KOH mol say›s›

de¤erlerinden hangiileri bilinirse HX’in asitlik

sabiti (Ka) hesaplanabilir?



14. XOH ve YOH’›n 25 °C’deki bazl›k sabitleri;

XOH için: Kb = 1.10–8

YOH için: Kb = 1.10–10 dur.

25 °C’de haz›rlanan eflit deriflimli XOH ve YOH

sulu çözeltileri için;

I. X+ iyonu deriflimi Y+ iyonu derifliminden bü-

yüktür.

II. H+ iyonu deriflimi, YOH çözeltisinde daha bü-

yüktür.

III. pH de¤eri, YOH çözeltisinde daha büyüktür.




15. Biri kuvvetli asit, di¤eri zay›f asit olan iki çözeltinin

de¤erlikleri ve molar deriflimleri eflittir.

Buna göre;

I. Çözeltilerin elektrik iletkenlikleri farkl›d›r.

II. Suda iyonlaflma yüzdeleri farkl›d›r.

III. Zay›f asidin OH– iyonu deriflimi, kuvvetli

asidinkinden büyüktür.




0,1M X(aq)

0,1M X(aq)

ES

EN

YAY

INLA

RI

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. AB2 nin Kç de¤eri 3,2.10–14 oldu¤una göre

2500 ml suda en çok kaç gram AB2 çözünebi-

lir? (AB2 = 90)

A) 2.10–5 B) 2,5.10–4 C) 4,5.10–3

D) 2,5.10–3 E) 5.10–5

2. AB2(k) A+2(aq) + 2B–

(aq) ΔH > 0

Denklemine göre suda iyonlaflan AB2 tuzu-

nun doymufl çözeltisi için;

I. Minimum enerjiye e¤ilim çökme yönündedir.

II. Maksimum düzensizli¤e e¤ilim çözünme yö-

nündedir.

III. S›cakl›k art›r›l›rsa A+2 nin denge deriflimi ar-

tar.

hangisi ya da hangileri do¤ru olur?



3. I. C(k) + H2O(g) + Is› CO(g) + H2(g)

II. KNO3(k) + Is› K+(aq) + NO–

3(aq)

III. C2H5OH(s) C2H5OH(aq) + Is›

IV. N2O(g) N2O(aq) + Is›

Yukar›daki tepkimelerden hangilerinde mini-

mum enerji ile maksimum düzensizlik etken-

leri aras›ndda bir denge kurulamaz?

A) I ve II B) Yaln›z III C) II ve III

D) III ve IV E) I, II ve III

4. Doymufl Ag2CrO4 çözeltisinde Ag+ iyonu deri-

flimi 4.10–4M oldu¤una göre çözünürlük çarp›-

m› Kç kaçt›r?

A) 8.10–8 B) 4.10–12 C) 1,6.10–11

D) 3,2.10–11 E) 3,2.10–12

5. Doymufl AgCl çözeltisine ayn› s›cakl›kta bir

miktar kat› NaCl kat›ld›¤›nda,

I. Ag+ iyonlar› deriflimi azal›r.

II. Bir miktar AgCl(k) çökeltisi oluflur.

III. Kç de¤eri küçülür.




6. XY2(k) tuzunun Kç de¤erini hesaplayabilmek

için,

I. Doymufl XY2 çözeltisindeki Y–1 iyonlar› molar

deriflimi

II. X’in atom kütlesi

III. XY2 nin çözünürlü¤ü (mol/litre)

niceliklerinden hangilerinin tek bafl›na bilin-

mesi yeterlidir?



7. N2O(g) N2O(aq) + 4,8 kkal

Denge tepkimesinde s›cakl›k art›r›ld›¤›nda,

I. Denge maksimum düzensizli¤in oldu¤u yöne

kayar.

II. N2O(g)’nun çözünürlü¤ü azal›r.

III. K denge sabitinin say›sal de¤eri azal›r.




8. 0,3M Ca(NO3)2 çözeltisinin 200 ml’si ile 0,1M

NaCl çözeltisinin 800 ml’si kar›flt›r›l›yor.

Çökelme tamamland›¤›nda çözeltide Cl– iyo-

nu deriflimi kaç M olur?

(CaCl2 için Kç = 8.10–12)

A) 2.10–2 B) 6.10–2 C) 2.10–6

D) 2.10–5 E) 4.10–10

ES

EN

YAY

INLA

RI

270



271

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. I. Saf su

II. 0,1M NaCl çözeltisi

III. 0,1M AgNO3 çözeltisi

Yukar›daki üç çözeltiye ayn› s›cakl›kta yeteri ka-

dar kat› AgCl at›l›p çözülüyor.

Çözeltideki Ag+ iyonu deriflimi için hangi kar-

fl›laflt›rma do¤rudur?

A) I > II = III B) III > II > I C) III > I > II

D) II > I > III E) II = III > I

10. BaF2(k) n›n çözünürlük çarp›m› 3,2.10–8 oldu-

¤una göre 100 ml suda kaç gram BaF2(k) çözü-

nebilir? (BaF2 = 175)

A) 3,5.10–2 B) 1,75.10–2 C) 2.10–3

D) 3,5.10–3 E) 2.10–4

11. PbI2’nin 0,2M NaI’deki çözünürlü¤ü 8.10–7

mol/l ise saf sudaki çözünürlü¤ü kaç mol/l

dir?

A) 1.10–3 B) 2.10–3 C) 4.10–3

D) 4.10–8 E) 8.10–8

12. Dengede bulunan yandaki

çözeltiye ayn› s›cakl›kta saf

su kat›l›yor. Sistemin tek-

rar dengeye gelmesiyle

AgCl(k) kütlesi ve Ag+

iyonlar› derifliminin, bafl-

lang›ca göre de¤iflimi için hangisi do¤ru

olur? (AgCl için Kç = 1.10–10)

AgCl(k) kütlesi [Ag+]⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯

A) Azal›r Artar

B) Azal›r De¤iflmez

C) De¤iflmez De¤iflmez

D) De¤iflmez Artar

E) Azal›r Azal›r

13. CaF2(k) nin 0,2M Ca(NO3)2 çözeltisindeki çözü-

nürlü¤ü 2.10–5 mol/l oldu¤una göre, CaF2(k) nin

çözünürlük çarp›m› Kç kaçt›r?

A) 4.10–6 B) 2.10–8 C) 3,2.10–10

D) 1,6.10–10 E) 3,2.10–14

14. Mg(OH)2(k) Mg+2(aq) + 2OH–

(aq) ΔH > 0

Tepkimesi dengededir. Buna göre;

I. Ortama Mg(OH)2(k) eklemek

II. S›cakl›¤› düflürme

III. Ortama HCl ekleme

ifllemlerinden hangileri tepkimeyi çözünme

yönünde kayd›r›r?



15. PbSO4(k) Pb+2(aq) + SO–2

4(aq) ΔH > 0

Tepkimesi dengededir. Doymufl çözelti bir süre

so¤utulursa afla¤›dakilerden hangisi do¤ru

olur?

PbSO4(k) kütlesi Kç [SO4–2]

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯A) Artar Küçülür Azal›r

B) Artar Küçülür De¤iflmez

C) De¤iflmez De¤iflmez Azal›r

D) De¤iflmez Küçülür De¤iflmez

E) Azal›r Büyür Artar

16. NaCl çözelti içerisinde çözünen AgCl’nin mol

miktar›n› hesaplamak için;

I. NaCl çözeltisinin hacmi

II. NaCl çözeltisinin molaritesi

III. AgCl’ün saf sudaki çözünürlü¤ü

de¤erlerinden hangiilerinin bilinmesi yeterli-

dir?



AgCl(k)

doymufl çözelti

ES

EN

YAY

INLA

RI

276

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. X(OH)2 kuvvetli baz olan bir maddedir.

X(OH)2 nin 12,2 gram› ile haz›rlanan çözelti-nin pH’›n›n 13 olabilmesi için çözelti hacmikaç litre olmal›dd›r? (X :88, O:16,H:1)

A) 2 B) 0,5 C) 0,3 D) 0,2 E) 0,1

2. 10 ml, 1.10–4M lik NaCl çözeltisi ile 10 ml, 1.10–2

M lik AgNO3 çözeltisi kar›flt›r›l›yor.

Tepkime sonucu dengeye ulaflan çözelti için

afla¤›dakilerden hangisi do¤rudur?

(AgCl için Kç = 1,7.10–10)

I. Cl– deriflimi yar›ya iner.

II. Cl– ve Ag+ iyonlar› çarp›m› Kç’den büyüktür.

III. AgCl çökeltisi oluflur.



3. X, Y, Z çözeltilerinin baz› özellikleri afla¤›daki gi-bidir.

I. X, NH3 ile nötrleflme tepkimesi vermektedir.

II. Y ve Z çözeltinin eflit hacim ve deriflimleri ka-r›flt›r›ld›¤›nda kar›fl›m k›rm›z› turnusolu mavi-ye çevirmektedir.

III. X ve Y çözeltilerinin eflit hacim ve deriflimlerikar›flt›r›ld›¤›nda ortam›n pH de¤eri 7 olmak-tad›r.

Buna göre afla¤›dakilerden hangisinin do¤-rulu¤u kesin de¤ildir?

A) X çözeltisi asittir.

B) Y çözeltisi bazd›r.

C) Z çözeltisi bazd›r.

D) X çözeltisinin pH de¤eri 7’den küçüktür.

E) Y çözeltisinin [OH–] > 1.10–7 M’dir.

4. 0,2M, 200 ml HI sulu çözeltisine 0,7M, 100 ml

NaOH sulu çözeltisi ilave ediliyor. Karfl›m›n pH’›

kaç olur?

A) 13 B) 12 C) 7 D) 3 E) 1

5.

Yukar›daki kaplardaki çözeltilerin deriflim ve ha-cimleri eflittir.

Bu kaplara üzerinde belirtilen çözeltiler ek-lendi¤inde herbirinin pH lar›ndaki de¤iflimiafla¤›dakilerden hangisinde do¤ru olarak ve-rilmifltir?

I II III⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

A) Artar Artar Azal›rB) Azal›r Artar ArtarC) Artar Azal›r ArtarD) Azal›r Artar Azal›rE) Artar Azal›r Azal›r

6. Belirli s›cakkl›kta 1 kg suda 2 gram CaBr2(k)çözündü¤üne göre, ayn› s›cakl›ktaki Kç de¤e-ri kaçt›r? (Ca = 40 Br = 80, CaBr2’nin hacmi ih-mal edilecek)

A) 2.10–4 B) 4.10–4 C) 4.10–6

D) 2.10–15 E) 4.10–15

7. 0,18M, 2 litre KOH özeltisine 0,2M, 2 litre HCl

çözeltisi kar›flt›r›l›yor. Kar›fl›m›n pH’› kaç olur?

A) 1 B) 2 C) 1.10–2

D) 12 E) 1.10–12

8. Ka = 5 . 10–9 olan HA zay›f asidin 0,02 M’l›k çö-zeltisinin pH de¤eri afla¤›dakilerden hangisi-dir?

A) 1,5 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

I II III

KCI KCI KOH

HCI NaOH HCI



277

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. 0,1M HA çözeltisinin pH = 3 oldu¤una göre;l. Asit % 1 oran›nda iyonlaflm›flt›r.ll. KA, asitlik sabiti 1.10–5 dir.lll. [OH–] = 1.10–11 M d›r.yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur?

A) Yaln›z l B) Yaln›z ll C) l ve ll

D) ll ve lll E) l, ll ve lll

10. Ag2CO3(k) →← 2Ag+(aq) + CO–2

3(aq)

çözünme denklemine göre ;

I. Kç = [Ag+]2 [CO3–2] dir.

II. Kaba su kat›l›rsa tepkime ürünler taraf›na yü-rür.

III. [Ag+] = 2.10–8 M oldu¤undaKç = 4.(2.10–8)3 olur.

ifadelerinden hangilerini do¤rulu¤u kesin de-¤ildir?



11. 6,1 gram X(OH)2 bilefli¤i, 0,2M 500 ml HI çözelti-

sine kar›flt›r›l›nca ortam›n pH’› 7 oldu¤una göre X

metalinin atom a¤›rl›¤› nedir? (O = 16, H = 1)

A) 137 B) 88 C) 65 D) 40 E) 24

12. XY2(k) →← X+2(aq) + 2Y–

(aq) ΔH < 0

XY2 kat›s› sabit s›cakl›kta kendi kat›s›yla denge-de bulunmaktad›r. Bu çözelti ›s›t›l›rsa,

I. Kat› kütlesi artar.II. Çözünürlük çarp›m› küçülür.III. ‹yonlar›n molar de¤iflimleri artaryarg›lar›ndan hangileri do¤rudur?


13. I. Asitler bütün metallere etki ederek H2(g) aç›-¤a ç›kar›rlar

II. 25°C deki bir baz çözeltisinde

[H+] > 1.10–7 M dir.

III. Asit çözeltilerinden [OH–] < 1.10–7 M dir.

Yukar›dakilerden hangileri asit ve baz çözel-tileri için do¤rudur?

A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve IIID) II ve III E) I, II ve III

14. Cr2(SO4)3 bilefli¤inin çözünürlük çarp›m› ba-¤›nt›s› afla¤›daki seçeneklerden hangisidir?

A) Kç = [Cr+3] [SO4–2]

B) Kç = [Cr+3] [SO4–2]2

C) Kç = [Cr+]3 [SO4–2]2

D) Kç = [Cr +3]2 [SO4–2]3

E) Kç = [Cr+3]2 [S+6] [O–6]4

15. I. Zay›f bir asit olan HX’in sulu çözeltisinin pHde¤eri 6 d›r.

II. Bu çözeltinin 20 ml’sini nötürlefltirmek için0,02 mol MOH baz› gerekmektedir.

Buna göre HX asidinin iyonlaflma sabiti (Ka)de¤eri kaçt›r?

A) 1.10–12 B) 10–11 C) 1.10–10

D) 2.10–11 E) 5.10–11

16. Oda s›cakl›¤›nda 59,2 miligram XCO3 ile 100 ldoymufl çözelti haz›rlan›yor.

Ayn› s›cakta XCO3 çözeltisinin çözünürlükçarp›m› Kç ne olur? (XCO3 = 148 g)

A) 4.10–12 B) 1,6.10–11 C) 4.10–10

D) 1,6.10–9 E) 1,6.10–7

Redoks tepkimeleri insanları canlı kılar. Fotosentez yoluyla güneş enerjisini tutan ve daha sonra bu enerjiyi kaslar ve insan aklına güç

vermekte kullanılan tüm önemli tepkimelerde redoks vardır. Redoks tepkimeleri yanlış kullanıldığında, patlama ve yanma ile sonlanarak

aynı zamanda ölüme yol açabilir. Doğru kullanmak insanlığın kontrolündedir. Redoks tepkimeleri, maden cevherlerinden metallerin

çıkarılmasından, petrolün petrokimyasallara çevrilmesine kadar kimya endüstrisinin her alanında vardır. Her alanında kullanılmaktadır.

Redoks tepkimeleri, endüstrinin ürettiği zararlı yan ürünlerinin zararsız hâle getirilmesinde de işe yaramaktadır.

Redoks tepkimeleri elektrik oluşumunda kullanılabilir ve küçük, hafif, uzun ömürlü güç kaynaklarının gelişmesine temel teşkil etmekte-

dir. Teknolojinin gelişmesi önemli ölçüde bu güç kaynaklarının işlevine bağlıdır.

4.ÜNİTE

ELEKTROKİMYA1. MADDE VE ELEKTRİK İLİŞKİSİ

2. STANDART ELEKTROT POTANSİYELLERİ

3. ELEKTROKİMYASAL HÜCRELER

MADDE - ELEKTRİK İLİŞKİSİ1. FARADAY DENEYLERİ

2. ELEKTRİK MADDEYİ NEDEN DEĞİŞTİRİR?

3. YÜKSELTGENME BASAMAKLARI VE İYON YÜKLERİ

4. REDOKS REAKSİYONLARININ DENKLEŞTİRİLMESİ

1. BÖLÜM

Radyolarda, kaset çalarda, cep telefonlarında,

MP3'lerde ve taşınır bilgisayarlarda kullanılan

elektrik pillerinin hepsi elektrik akımını oluştur-

mak için redoks tepkimelerini kullanmaktadır.

Güneş tarafından sağlanan temiz enerjinin yine

temiz ve çevre kirlenmesi olmaksızın kullanılması

bu alanın geliştirilmesine bağlıdır. Bu alan, elektrik

ve kimyasal tepkime ilişkisini inceleyen elektro-

kimyadır. Kimyasal tepkimelerin elektrik üretimin-

de, elektriğin de kimyasal tepkime oluşturmada

kullanılmasıyla ilgili kimya dalına elektrokimya

denir.

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. FARADAY DENEYLER‹

Michael Faraday 1830’lar-

da kimyasal bilefliklerin sulu

çözeltilerinden elektrik ak›m›-

n› geçirmifltir. Michael Fara-

day sulu çözeltilerinden elek-

trik ak›m› geçirilen maddenin

yap›s›nda de¤ifliklik meydana geldi¤ini saptam›flt›r.

Maddenin elektriksel yap›s› hakk›nda ipuçlar› elde et-

mifltir. Michael Faraday elektrik ak›m› uygulanan

maddelerin bileflenlerine ayr›flarak anot ve katot ola-

rak nitelenen elektrotlarda topland›¤›n› göstermifltir.

Faraday bir elementin çeflitli bilefliklerinin, ayn› kap-

lardaki çözeltilerinden, elektrik ak›m› geçirildi¤inde

elektrotlarda toplanan madde miktar›n›n devreden

geçen ak›ma ba¤l› olarak artt›¤›n› ortaya koymufltur.

Di¤er taraftan, farkl› elementlerin bilefliklerinin çözel-

tisinden elektrik ak›m› geçirildi¤inde, toplanan ele-

mentlerin miktarlar› aras›nda bir düzenlilik oldu¤unu

gözlemlemifltir.

Ayr›ca, Michael Faraday havas› boflalt›lm›fl bir

cam borunun iki ucuna bir do¤ru ak›m üreteci ba¤la-

m›fl, tüpün negatif uç ba¤lanm›fl ucundan, yani kato-

tundan bir ›fl›¤›n ç›karak pozitif uç ba¤lanm›fl tüp ucu-

na, yani anota gitti¤ini tespit etmifltir. Böylece Fara-

day katot ›fl›nlar›n› keflfetmifltir.

Maddenin elektrik yüklü hale gelmesi, maddenin

dolay›s›yla atomun elektrik yüklerinin oldu¤unu gös-

termifltir. Maddenin yap›s›ndaki elektrik yüklerinin ha-

reket etti¤i elektroliz, katot ›fl›nlar› deneyi ve benzeri

deneyler taraf›ndan ispatlanm›flt›r.

Bu çal›flmalar sonucunda ortaya ç›kan sonuçlar,

bilim adamlar›n› atomun yap›s›n› dolay›s›yla atom al-

t› taneciklerini araflt›rmaya yönlendirmifltir. Bu araflt›r-

malar atomun temel taneciklerinin ve özelliklerinin

keflfi ile sonuçlanm›flt›r. Bugün bir çok tanecik ve bu

taneciklerin elektriksel yap›s› bilinmektedir.

2. ELEKTR‹K MADDEY‹ NEDEN DE⁄‹fiT‹R‹R?

Madde tanecikli yap›da; madde tanecikleri de

elektrikli yap›dad›r. Elektri¤i, elektrik yükü kazanm›fl

maddesel tanecikler tafl›r. Elektrik ak›m›n›n geçti¤i

her yerde, elektrik yüklü taneciklerin ak›m do¤rultu-

sunda hareket etmeleri gerekir.

Kat› maddelerde atom ve moleküllerin hareketi

çok dar bir bölgede s›n›rl›d›r. Bir çok kat› madde elek-

tri¤i iletemez, yal›tkand›r. Baz› kat›lar, özellikle metal-

ler elektri¤i iyi iletirler. Metallerde elektrik, elektronlar-

la iletilir. Baflka bir deyiflle metallerde elektrik tafl›y›c›-

lar; elektronlard›r.

Yap›lan tüm deneylerde, metallerde elektrik yük-

lerinin elektronlarla tafl›nd›¤› kan›tlanm›flt›r. Atomlar,

iyonlar ya da moleküller bu tafl›mada yer almaz. Bun-

dan dolay› elektri¤i ileten metallerin yap›s› de¤iflmez.

Normal durumlardayken atomlar›n nötral oldu¤u-

nu biliyoruz. Herhangi bir etki ile elektron kaybetmifl

ya da fazladan elektron kazanm›fl atom gruplar›na

iyon denir. S›v› haldeki metaller ile asit, baz ve tuzla-

r›n çözeltileri bir yana b›rak›l›rsa, s›v›lar›n ço¤u elek-

tri¤i iyi iletmezler. Hatta bunlar›n büyük bir bölümü ya-

l›tkand›r.

Asitler, bazlar ve tuzlar gibi sudaki çözeltileri

elektri¤i ileten maddelere elektrolitik maddeler denir.

Elektrolitik madde kendi çözeltisinde iyonlafl›r. Örne-

¤in yemek tuzu suya konulunca yemek tuzu kristalle-

rinin yap›s› bozulur. Su molekülleri ile etkileflimi sonu-

cu bir yemek tuzu taneci¤i;

NaCl(k) ⇒ Na+(suda) + Cl

–(suda)

denklemine göre sodyum iyonu ve klor iyonuna

ayr›l›r. Bunda elektron kaybederek (+) yüklenmifl olan

sodyum atomuna kayton, elektron kazanarak (–) yük-

lenmifl klor atomuna anyon denir.

Elektrolitik bir maddenin sudaki çözeltisine elek-

trolit ad› verilir. Anyon ve katyon terimleri elektrolit

içindeki yüklü atom ve atom gruplar› için kullan›l›r.

291

MADDE VE ELEKTR‹K ‹L‹fiK‹S‹

Anot Katot

–+ AAmpermetre

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

292

Bir s›v›n›n elektri¤i iletmesi, o s›v› içinde serbest-çe hareket edebilen iyonlar›n bulunmas›na ba¤l›d›r.

Bir elektrolitten ya da elektri¤i ileten bir s›v›danelektrik ak›m›n›n geçmesi, maddenin bileflenlerine ay-r›lmas›na yani analiz olmas›na neden olur. Çünkü an-yon ve katyonlar aras›nda elektron aktar›m›n› sa¤laya-rak anyon ve kaytonun nötrleflmesine sebep olur. Safmaddeler oluflur. Su, bir katalizör yard›m›yla elektrikak›m›na tabi tutuldu¤unda su, bileflenleri olan H2 ve O2elementlerine ayr›fl›r. Sonuçta yap›s› de¤iflmifl olur.

Elektrik ak›m›, elektrolit s›v› maddelerin yap›s›n›,iyonlar aras›ndaki elektron aktar›m›ndan dolay› de-¤ifltirir.

3. YÜKSELTGENME BASAMAKLAR VE ‹YON YÜKLER‹

a) ‹yonlar

Herhangi bir etki ile elektron kaybetmifl veya faz-ladan elektron kazanm›fl atom ya da atom gruplar›naiyon denir. (+) yüklü iyonlara katyon, (–) yüklü iyon-lara anyon denir.

Na+, K+, Cl– gibi iyonlara tek atomlu iyonlar denir.Çünkü bunlarda sadece bir atom vard›r. Birkaç istisnad›fl›nda metaller katyonlar›, ametaller ise anyonlar›oluflturur.

Ayr›ca, iki veya daha çok say› da atom birleflerek,pozitif ya da negatif yüklü bir iyon oluflturulabilir. OH–,NH+

4, SO–24, CN– ve NO–

3 gibi iyonlara kök, poliatomikiyonlar ya da çok atomlu iyonlar denir. Çünkü bunlar-da birden çok atom vard›r.

b) Yükseltgenme Basama¤›

Bir atomun bilefliklerinde ald›¤› veya verdi¤i elek-

tron say›s›na yükseltgenme basama¤› (yükseltgenme

say›s›) denir.

NaCl bilefli¤i oluflurken sodyum atomu bir elek-

tronunu klor elementinin bir atomuna verir. Sodyum

+1, klor –1 yüklenir. Öyleyse Na’n›n yükseltgenme

basama¤› +1, Cl’n›n yükseltgenme basama¤› –1 dir.

* Serbest element atomunun yükseltgenme basa-

ma¤› 0 d›r. Na, Cl, O2, Cl2 gibi atom ve molekül-

lerdeki atomlar›n yükseltgenme basama¤› s›f›r-

d›r.

* Tüm atomlar›n yükseltgenme basamaklar›n›n

toplam›;

a) Serbest atomlar, moleküller ve iyonik bilefliklerin

tanecikleri gibi nötr türlerde s›f›rd›r. CH4, MgCl2,

Ca gibi birimlerde yükseltgenme basamaklar›

toplam› 0 d›r.

b) Bir iyonda iyonun yüküne eflittir.

Fe+3, O–2 ve MnO–14 de atomlar›n yükseltgenme

basamaklar›n›n toplam› iyonun yüküne eflittir.

K2Cr2O7 de K+1 ve O–2 dir. Cr’nin yükseltgen-

me basama¤› x ise

2(+1) + 2x + 7(–2) = 0 olmal›d›r.

+2 + 2x – 14 = 0 ⇒ 2x = +12

x = +6 olur.

SO

CO

CrO

Cr O

HPO

S O

PO

C O

CIO

CIO

2

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

42

32

32

2 72

42

32

43

2 42

2

Sülfat

Karbonat

Kromat

Dikromat

Hidrojen fosfat

Tiyosülfat

Fosfat

Okzalat

Hipoklorit

Klorit

NH

OH

CIO

CN

HCO

NO

MnO

HSO

NO

SO

–

–

–

–

–

–

–

–

–

4

3

3

3

4

4

2

32

+

İyonlar Adlandırma

Nitrat

Permanganat

Bisülfat

Nitrit

Bikarbonat

Siyanur

Klorat

Hidroksit

Amonyum

Elektrokimya

293

ES

EN

YAY

INLA

RI

SO–24 de O–2 dir. S nin yükseltgenme basama¤›

x ise

x + 4(–2) = –2 olmal›d›r

x – 8 = –2 ⇒ x = +6 olur.

3. 1A grubu metaller bilefliklerinde yükseltgenme

basama¤› +1, 2A grubu metallerinin ise +2 dir.

Al’nin yükseltgenme basama¤› +3 tür.

4. Florün bilefliklerindeki yükseltgenme basama¤›

–1 dir.

5. Hidrojenin metallerle oluflturdu¤u bileflikleri hariç,

bilefliklerinde hidrojenin yükseltgenme basama¤›

+1 dir.

6. Bilefliklerinde oksijenin yükseltgenme basama¤›

–2 dir. H2O, CO2, KMnO4 gibi. Oksijenin peroksit-

lerle yükseltgenme basama¤› –1 dir. H2O2, K2O2,

Na2O2, CaO2 gibi.

7. Metallerle yapt›¤› ikili bilefliklerde 7A grubu ele-

mentlerinin yükseltgenme basama¤› –1, 6A gru-

bu ametallerinin –2, 5A grubu ametallerinin –3

dür.

BaBr2’de Br’n›n yükseltgenme basama¤› –1,

CaS’de S’nin yükseltgenme basama¤› –2,

K3N’de N nin yükseltgenme basama¤› –3’tür.

KMnO4 bilefli¤inde Mn’nin yükseltgenme

basama¤›n›n hesaplanmas› için K ve O’nun yük-

seltgenme basamaklar›n›n bilinmesi gerekir.

K’n›n +1, O’nun –2 dir.

+1 + x +4(–2) = 0 olmal›d›r

+1 + x – 8 = 0 ⇒ x = +7 dir.

Mn’nin yükseltgenme basama¤› +7 dir.

4. REDOKS REAKS‹YONLARININ

DENKLEfiT‹R‹LMES‹

a. Yükseltgenme

Bir Atomun veya bir iyonun elektron vermesi so-

nucunda de¤erli¤i artar. De¤erli¤i artt›r›c› etkisinden

dolay› elektron verme olay›na yükseltgenme denir.

Ca ⎯→ Ca+2+2e–

Bu denklemde Ca atomu 2 elektron vererek yükselt-

genmifltir. Ca yükseltgenen madde Ca+2 iyonu yük-

seltgenme ürünüdür.

Oksitlenme, bir tür yükseltgenmedir.

0 0 +2 –2

2Ba(k)+O2(g) ⎯→ 2BaO(k)

BaO aç›l›m›nda Ba+2, O–2 dir. Ba atomu O atomuna 2

elektron vererek yükseltgenmifltir.

S–2 ⎯→ S+6 + 8e–

S–2 iyonu 8 elektron vererek yükseltgenmifltir. S+6 ise

yükseltgenme ürünüdür.

b. ‹ndirgenme

Bir atomun veya bir iyonun elektron almas› sonucun-

da de¤erli¤i azal›r. De¤erli¤i azalt›c› etkisinden dolay›

elektron alma olay›na indirgenme denir.

O + 2e– ⎯→ O–2

Bu denklemde O atomu 2 elektron alarak indirgen-

mifltir. O–2 ise indirgenme ürünüdür.

2Ba(k) + O2(g) ⎯→ 2BaO(k)

O atomu Ba atomundan 2 elektron alarak indirgen-

mifltir.

Fe+3 + e– ⎯→ Fe+2

Denkleminde Fe+3 iyonu bir elektron alarak indirgen-

mifltir. Fe+2 indirgenme ürünüdür.

N+3 + 6e– ⎯→ N–3

N+3 iyonu 6 elektron alarak indirgenmifltir. N–3 indir-

genme ürünüdür.

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

294

Yükseltgenme, bir elementin yükseltgenme say›-s›n› art›r›r.

‹ndirgenme, bir elementin yükseltgenme ssay›s›n›azalt›r.

Yükseltgenen madde indirgendir.

‹ndirgenen madde yükseltgendir.

+2 –2

MgO oldu¤una göre;

Mg ⎯→ Mg+2+2e– yükseltgenmifltir.

Mg yükseltgenen madde oldu¤una göre, indirgen-dir.

O+2e– ⎯→ O–2 indirgenmifltir.

O indirgenen madde oldu¤una göre, yükseltgen-dir.

c. Tepkimelerinin Denklefltirilmesi

Yükseltgenme – indirgenme tepkimelerine re-doks denir.

Elektronlar, bir tepkimede yok olmaz veya yoktanvar edilemez, bu yüzden bir madde yükseltgendi¤in-de bu tepkimeyi oluflturan maddelerden bir baflkas›-n›n indirgenmesi gerekir.

Bir denklem denklefltirmede elementlerin atomsay›lar› eflitlenirken maddelerin toplam yükünün, ç›-kan maddelerin toplam yüküne eflit olmas› sa¤lan›r.

I. De¤erlik Metodu

Ön bilgiler daha önce sa¤land›¤›na göre de¤erlikmetoduyla tepkimeleri denklefltirmenin genel ad›mla-r› flöyledir.

a) Yükseltgenmeye ve indirgenmeye u¤rayan, yaniyükseltgenme say›s› (de¤erlik) de¤iflen atomlarbelirlenir.

b) Yükseltgenme say›s› (de¤erlik) de¤iflimlerindenyararlanarak verilen ve al›nan elektron say›lar›eflitlenir. Bu say›lar›n çaprazlama olarak birbirinekatsay› olarak getirilmesiyle redoksa ifltirak edenatomlar›n eflitli¤i sa¤lan›r.

c) Atomlar›n, cinsi ve say›s›n›n korunumu ve yükeflitli¤i dikkate al›narak kalan atomlar›n katsay›la-r› yerlefltirilir.

ÖRNEK

HNO3 + H2S ⎯→ NO + H2O + S

denklemi en küçük tam say›larla eflitlendi¤indeH2S’nin katsay›s› kaç olur?

A) 2 B)3 C) 4 D) 5 E) 6

ÇÖZÜM

2. Yar› Tepkime Metodu

a) Tüm element atomlar›n›n yükseltgenme say›lar›ve yükseltgenme say›lar›ndaki de¤iflmeler belir-lenir.

b) Yükseltgenme say›lar›ndaki de¤iflikliklerden,yükseltgenen ve indirgenen maddeler belirlenir.

c) Yükseltgenme ve indirgenme yar› tepkimeleri içiniki denklefltirilmemifl iskelet denklemler yaz›l›r.

d) O ve H d›fl›nda yar› tepkimelerdeki tüm element-ler eflitlenir.

e) Asitli ortamdaki denklemlerde yükü eflitlemek içinH+ iyonu kullan›l›r. Daha sonra H ve O atomlar›n›eflitlemek için uygun tarafa H2O ilave edilir.

21

Mg O MgO2 "+

Elektrokimya

295

ES

EN

YAY

INLA

RI

Bazik ortamdaki denklemlerde yükü eflitlemekiçin OH– iyonu kullan›l›r. Daha sonra H ve Oatomlar›n› eflitlemek için uygun tarafa H2O ilaveedilir.

f) Elektron say›lar› birbirine eflit olacak flekilde yar›tepkimeler birer faktörle çarp›l›r ve denklemlertoplan›r.

ÖRNEK

Cu + NO–3 ⎯→ Cu+2 + NO

asitli ortamda gerçekleflen tepkime en küçük tamsay›larla denklefltirilirse, H+ iyonunun katsay›s›kaç olur?

A) 2 B) 3 C) 5 D) 6 E) 8

ÇÖZÜM

ÖRNEK

S2O3–2 + I2 ⎯→ SO4

–2 + I–

bazik ortamdaki redoks tepkimesi en küçük tam

say›larla denklefltirildi¤inde H2O’nun katsay›s›

kaç olur?

A) 2 B) 3 C) 5 D) 8 E) 10

ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

296

1. I. NH4OH

II. HNO3

III. N2H4

IV. N2O

Azotun, hidrojen ve oksijenle oluflturdu¤uyukar›daki bilefliklerin azotun de¤erli¤ine gö-re, küçüktten büyü¤e do¤ru s›ralan›fl› nedir?

A) I, II, III, IV B) I, III, IV, II C) I, IV, II, III

D) II, IV, III, I E) I, III, II, IV

ÇÖZÜM

2. I. CI2O, HCIO

II. KCIO3, HCIO2

III. CI2O7, KCIO4

Yukar›dakilerden hangilerinde, CI’nin de¤er-li¤i her iki bileflikte de ayn›d›r?



ÇÖZÜM

3. P + HNO3 + H2O ⎯→ H3PO4 + NOtepkimesi için,

I. HNO3 deki azot atomu indirgenmektedir.

II. En küçük tam say›larla denklefltirilirseNO’nun katsay›s› 5 olur

III. P atomu indirgendir.




ÇÖZÜM

4. As2O3 + I2 + H2O ⎯→ H3AsO4 + HI

tepkime denklemi en küçük tam say›larladenklefltirilirse HI’n›n katsay›s› kaç olur?

A) 2 B) 4 C) 5 D) 6 E) 8

ELEKTROK‹MYA ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)

Elektrokimya

297

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

5. KMnO4 + HCI ⎯→ KCI + MnCI2 + CI2 + H2O

tepkime denklemi için;

I. KMnO4 deki Mn’ nin yükseltgenme say›s›+7 dir.

II. HCI’ deki klor indirgenmifltir.

III. En küçük tam say›larla denklefltirilirse HCI’n›nkatsay›s› 16 olur.



ÇÖZÜM

6. Asitli ortamdaki;

Cr2O7–2 + H2S ⎯→ Cr+3 + S

tepkimenin denklemi en küçük tam say›larladenklefltirildi¤inde H+ iyonunun katsay›s› kaçolur?

A) 5 B) 6 C) 8 D) 10 E) 16

ÇÖZÜM

7. Bazik ortamda gerçekleflen,

S2O–23 + I2 ⎯→ SO

–24 + I–

tepkimenin denklemi en küçük tam say›larladenklefltirilirse OH– iyonunun katsay›s› kaçolur?

A) 2 B) 6 C) 8 D) 10 E) 12

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

298

ÇÖZÜM

8. Cr2O7–2 + SO2 ⎯→ Cr+3 + HSO4

–

asitli ortamda gerçekleflen tepkime için;

I. SO2 deki kükürt indirgenmifltir.

II. Cr2O7–2 deki krom indirgenmifltir.

III. Tepkime denklemi en küçük tam say›larladenklefltirilirse H2O’nun katsay›s› 1 olur.


A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IIID) I ve III E) II ve III

ÇÖZÜM

9. CIO2 ⎯→ CIO2– + CIO3

–

bazik ortamda gerçekleflen tepkime denklemiiçin;

I. Elektron al›fl verifli klor atomlar› aras›ndaoluflur.

II. CIO2’deki klor indirgenmifltir.

III. Yükseltgenme yar› tepkimesi;

2OH– + CIO2 ⎯→ CIO3– + e– + H2O fleklindedir.




ÇÖZÜM

Elektrokimya

299

ES

EN

YAY

INLA

RI

10. Asitli ortamda gerçekleflen,

CrI3 + CI2 ⎯→ CrO4–2 + IO3

– + CI–

tepkime denklemi en küçük tam say›larladenklefltirildi¤inde CI2’nin katsay›s› kaçolur?

A) 18 B) 21 C) 26 D) 28 E) 52

ÇÖZÜM


MnO4– + NH3 ⎯→ MnO2 + NO2

tepkimesinin en küçük tam say›larla denklefl-tirilmifl yükseltgenme yar› tepkimesi afla¤›-dakilerden hhangisidir?

A) 7OH– + NH3 + 7e– ⎯→ NO2 + 5H2O

B) 7OH– + NH3 ⎯→ NO2 + 7e– + 5H2O

C) H2O + MnO4– + 3e– ⎯→ MnO2 + 4OH–

D) H2O + MnO4– ⎯→ MnO2 + 4OH– + 3e–

E) 5H2O + 7OH– + NH3 ⎯→ NO2 + 7e–

ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

300

1. KMnO4+SnCI2+HCI ⎯→ KCI+MnCI2+SnCI4+H2O

tepkimesi için;

a) Yükseltgenen madde hangisidir?

b) ‹ndirgenen madde hangisidir?

c) Denklem en küçük tam say›larla denklefltiri-lirse H2O katsay›s› kaç olur?

2. CI2O + NO2 ⎯→ CI– + NO3–

asitli ortamda gerçekleflen tepkime için;

a) Yükseltgenme yar› tepkimesinin denkleflmiflhali nedir?

b) Yükseltgen madde hangisidir?

c) Denklem en küçük tam say›larla denklefltiri-lirse H+ iyonunun katsay›s› kaç olur?

3. Bazik ortamda gerçekleflen;

AI + H2O ⎯→ AI(OH)4– + H2

tepkime denklemi için;

a) Denklem en küçük tam say›larla denklefltiri-lirken hangi tarafa kaç OH– ilave edilir?

b) ‹ndirgenen madde hangisidir?

c) ‹ndirgen madde hangisidir?

4. K2Cr2O7 + HCI ⎯→ KCI + CrCl3 + CI2 + H2O

tepkimesi için;

a) K2Cr2O7 deki krom atomunun yükseltgenmesay›s› kaçt›r?

b) ‹ndirgen madde hangisidir?

c) ‹ndirgenen madde, indirgenirken kaç elek-tron almaktad›r?

5. H2SO3 + MnO4–2 ⎯→ SO4

–2 + Mn+4

asitli ortamda gerçekleflen tepkimenin;

a) Yükseltgenme yar› tepkimesinin denklefltiril-mifl denklemi nedir?

b) ‹ndirgenme yar› tepkimesinin denklefltirilmifldenklemi nedir?

c) Tepkime denkleminin en küçük tam say›larladenkleflmifl flekli nedir?

6. Cr(OH)3 + CIO– ⎯→ CrO4–2 + CI–

bazik ortamda gerçekleflen tepkime için;

a) Yükseltgenme yar› tepkimesinin en küçüktam say›larla denklefltirilmifl denklemi nedir?

b) ‹ndirgenme yar› tepkimesinin en küçük tamsay›larla denklefltirilmifl flekli nedir?

c) Tepkime denkleminin en küçük tam say›larladenklefltirilmifl flekli nedir?

ELEKTROK‹MYA ALIfiTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)

Elektrokimya

301

ES

EN

YAY

INLA

RI

7. H2C2O4 + MnO4– ⎯→ CO2 + Mn+2

asidik ortamda gerçekleflen tepkimenin denk-lemi en küçük tam say›larla denkleflirse;

a) ‹ndirgen maddenin katsay›s› kaç olur?

b) ‹ndirgenen maddenin katsay›s› kaç olur?

c) H+ iyonunun katsay›s› kaç olur?

8. MnO4– + Br– ⎯→ MnO2 + BrO3

–

bazik ortamda gerçekleflen tepkimenin;

a) Yükseltgenme yar› tepkisinin en küçük tamsay›larla denkleflmifl flekli nedir?

b) ‹ndirgenme yar› tepkimesinin en küçük tamsay›larla denkleflmifl flekli nedir?

9. P4 ⎯→ PH3 + HPO3–2

bazik ortamda gerçekleflen tepkimenin denk-lemi en küçük tam say›larla denkleflirse,

a) OH– iyonunun katsay›s› kaç olur?

b) PH3 bilefli¤inin katsay›s› kaç olur?


As2S3 + NO3– ⎯→ NO + SO4

–2 + H3AsO4

tepkimesi en küçük tam say›larla denklefltiriliyor.Buna göre;

a) Yükseltgenme yar› tepkimesinin denkleflmiflfleklini yaz›n›z.

b) Hangi maddeler yükseltgenmifltir?

c) ‹ndirgenme yar› tepkimesinin denkleflmiflfleklini yaz›n›z.

STANDART ELEKTROT POTANSİYELLERİ1. ELEKTROT POTANSİYELLERİ

2. ELEKTROKİMYASAL PİLLER

3. NERNST DENKLEMİ

4. REDOKS REAKSİYONLARININ İSTEMLİLİĞİ

2. BÖLÜM

Kimyasal tepkimelerin elektrik üretiminde

elektriğin de kimyasal tepkime oluşturmada

kullanılmasıyla ilgili kimya dalına elektrokim-

ya denir. İtalyan fizyolog Luigi Galvani, akım

verilmiş kurbağa kasının reaksiyonunu gözle-

yerek elektriği incelemiştir. O günden, bugü-

ne kadar çok yol alınmıştır. Fakat, bunu daha

ileriye götürmek ve temiz enerji olarak kulla-

nımını sağlamak yeni nesillerin yetiştireceği

genç bilim adamlarıyla mümkündür. Bunlar-

dan biri neden siz olmayasınız.

Elektrokimya

303

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. ELEKTROT POTANS‹YELLER‹

Genel olarak elementlerin tepkimeye girme e¤ilimineelementlerin aktifli¤i denir. Birbirine göre de¤erlendiri-lebilir. Birbirinin sulu çözeltilerindeki iyonlarla tepkimeverip vermediklerine bakarak, aktiflikleri s›ralayabiliriz.

Metallerin Aktifli¤i

Metallerin aktifli¤i, elektron verme e¤ilimidir. En kolayelektron veren en aktiftir. Metallerin aktifli¤i minimumayr›flma gerilimlerinin art›fl›na göre s›ralan›rsa, aktifliks›ras› elde edilmifl olur.

Bir elementin bir molünü bilefli¤inden ay›rarakk,

elementi saf olarak elde etmek için gerekli olan

elektrik enerjisine minimum ayr›flma gerilimi de-

nnir.

Ca için 2,87 volt

Zn için 0,76 volt

Fe için 0,44 volt

a) Metallerin aktifli¤i periyodik cetvelin bir grubunda

yukar›dan afla¤›ya do¤ru inildikçe artar.

b) Metallerin aktifli¤i periyodik cetvelin bir periyodun-

da soldan sa¤a do¤ru ilerledikçe azal›r.

Bunlar birer genellemedir. Mutlaka ayk›r›l›klar vard›r.

Metal elementlerin aktiflik s›ras›; elektron verme, yük-

seltgenme e¤ilimlerinin ifadesidir. Bu durumu do¤ru

karfl›laflt›rmak için sulu çözeltideki iyonlar kullan›labi-

lir. Bir metal çubuk, bir baflka metalin iyonlar›n›n bu-

lundu¤u sulu çözeltisine kat›l›rsa iki olas›l›k ortaya ç›-

kar.

1. Bir metal di¤er bir metalin sulu çözeltisindeki iyon-

lar› ile tepkime verip, onu element hale dönüfltürüyor-

sa ondan daha aktiftir. Bu tür tepkimeler kendili¤inden

gerçekleflir.

fiekilde verilen kapta

Fe+2 iyonlar› bulunmak-

tad›r. Bu çözeltiyi ar› Zn

metal çubuk dald›r›ld›-

¤›nda,

Zn(k) + Fe+2(aq) → Fe(k)+Zn

+2(aq)

tepkimesinin kendili¤inden gerçekleflti¤ini, Zn metal

çubuk afl›n›rken dibe Fe(k) çöktü¤ünü gözlemleyebili-

riz. Bunun anlam› Zn' nin Fe' den daha aktif oldu¤unu

gösterir.

Zn metalinin elektron verme e¤ilimi, Fe’nin elektron

verme e¤iliminden büyüktür.

Zn metalin yükseltgenme e¤ilimi, Fe'nin yükseltgen-

me e¤iliminden büyüktür.

Zn' nin yükseltgenme gerilimi, Fe' nin yükseltgenme

geriliminden büyüktür.

Zn(k)⎯→ Zn+2(aq) + 2e– E=0,76 Volt

Fe(k) ⎯→ Fe+2(aq) + 2e– E=0,44 Volt

2. Bir metal di¤er bir metalin sulu çözeltideki iyonlar›

ile tepkime vermiyorsa, di¤er element kendisinden

daha aktiftir. Bu çözelti söz konusu olan metalden ya-

p›lm›fl kapta saklanabilir. Kap ile çözelti aras›nda tep-

kime olmaz kapta afl›nma gözlenmez.

fiekildeki kapta 1M

Fe+2 çözeltisi bulun-

maktad›r. Bu çözeltiyi

Cu metalinin bir çubu-

¤u kat›larak yeterli süre

beklenirse, bir tepkime-

nin olmad›¤› gözlenir.

Cu metalinin elektron verme e¤ilimi, Fe' nin elektron

verme e¤iliminden daha küçüktür.

Cu metalinin yükseltgenme e¤ilimi, Fe metalinin yük-

seltgenme e¤iliminden küçüktür.

Cu metalinin yükseltgenme gerilimi, Fe metalinin yük-

seltgenme geriliminden küçüktür.

Cu(k) ⎯→ Cu+2(aq) + 2e– E= –0,34 Volt

Fe(k) ⎯→ Fe+2(aq) + 2e– E=0,44 Volt

Fe+2 iyonlar›n› içeren çözelti Cu metalinden yap›lm›fl

kapta rahatl›kla saklanabilir. Kap ile çözelti aras›nda

tepkime gerçekleflmez.

Fe+2

1M Fe+2

Cu

Fe+2

1M Fe+2

Zn

STANDART ELEKTROT POTANS‹YELLER‹

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

304

Ametallerin aktifli¤i elektron alma e¤ilimidir.

a) Periyodik tablonun bir periyodunda soldan sa¤ado¤ru ilerledikçe artar. Buna 8A dahil de¤ildir.

b) Bir grupta yukar›dan afla¤›ya do¤ru indikçe azal›r.

Bunlar birer genellemedir. Ametallerin aktifli¤i elek-tron alma, indirgenme e¤ilimi gösterir. Bu karfl›laflt›r-may› do¤ru yapmak için sulu çözeltiler kullan›lmal›d›r.Bir ametal, baflka bir ametalin sulu çözeltideki iyonu-nu yükseltgeyerek saf hale getiriyorsa, daha aktiftir.

CI2(g) + 2HBr(aq)⎯→ 2HCl(aq) + Br2(g)

Bu tepkime kendili¤inden gerçekleflti¤i için CI ele-menti, Br elementinden daha aktiftir.

CI2(g) + 2HF(aq) → tepkimesi kendili¤inden gerçeklefl-mez. Bundan dolay› Cl2 elementi, F2 elementindendaha az aktiftir.

ÖRNEK

X+2 + Y(k) ⎯→ X(k) + Y+2

X(k) + Z+2 ⎯→ X+2 + Z(k)

tepkimeleri kendili¤inden olmaktad›r.

Buna göre X, Y ve Z metallerinin aktifliklerine gö-re, büyükten küçü¤e do¤ru s›ralan›fl› nedir?

A) X, Z,Y B) X, Y, Z C) Y, Z,X

D) Y, X, Z E) Z, X, Y

ÇÖÖZÜM

ÖRNEK

Yukar›daki kaplardan yaln›zca I. de tepkime olmakta-d›r. Buna göre X, Y, Z metalllerinin elektron vermee¤ilimlerine göre, küçükten büyü¤e do¤ru s›rala-n›fl› nedir?

A) X, Y, Z, K B) Y, X, Z, K C) K, Z, X, YD) X, Z, K, Y E) K, Z, Y, X

ÇÖZÜM

ÖRNEK

X, Y ve Z metallerinin aktiflik s›ras› X>Y>Z fleklinde-dir. Bu metallerden yap›lm›fl kaplar›n içinde afla¤›da-ki çözeltiler vard›r.

Yukar›daki metal kaplar›n hangilerinde bir süresonra afl›nma gözlenir?

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IIID) I ve II E) II ve III

ÇÖZÜM

Z kap X kap Y kap

YSO4çöz

ZSO4çöz

ZCO3çöz

I II III

Y+2

X

Z+2

X

K+2

Z

Elektrokimya

305

ES

EN

YAY

INLA

RI

Uzun bir metal parças›, elektrokimyasal çal›flma-

larda kullan›ld›¤›nda elektrot ad›n› al›r. Elektrot, metal

iyonlar› içeren çözeltiye dald›r›ld›¤›nda oluflan düze-

ne¤e yar› hücre denir.

Zn+z iyonlar›, Zn elektroda çarparak elektron

kazan›r ve nötr hale gelir. Bu durumda iyon indirgenir.

Zn’deki metal atomlar›, elektron kaybederek Zn+2

iyonlar› halinde çözeltiye kat›l›r. Bu durumda metal

atomu yükseltgenir.

Zn+2(aq) + 2e–

" Zn(k) indirgenme

Zn(k) " Zn+2(aq) + 2e– yükseltgenme

Zn(k) E Zn+2(aq) + 2e–

Yar›-hücrede, elektrotta ve çözeltide bu denge

nedeniyle oluflan de¤iflimler ölçülmeyecek kadar az

oldu¤undan, ölçümlerimiz iki farkl› yar›-hücrenin

birlefltirilmesini temel al›r. Hücreler birlefltirildi¤inde,

bir yar›-hücrenin elektrodundan di¤er yar›-hücrenin

elektroduna elektronlar›n ç›k›fl e¤ilimi ölçülebilir.

Elektrotlar, elektrotta indirgenme veya yükselt-

genmenin oluflmas›na göre s›n›fland›r›l›rlar indirgen-

menin olufltu¤u elektroda katot, yükseltgenmenin

olufltu¤u elektroda anot denir.

Yukar›daki flekil iki yar›-hücrenin birleflimini

göstermektedir.

Yar›-hücrenin birisinde Zn elektrot Zn+2(aq) ile, di-

¤erinde Ag elektrot Ag+(aq) ile temastad›r.

Bu iki elektrot iletken tellerle voltmetreye ba¤lan-

m›fllard›r. Elektrik devresini tamamlamak için iki çö-

zeltininde elektriksel ba¤lanmas› gerekir. Çözeltiler

boyunca yük, iyonlar›n göçüyle tafl›nd›¤›ndan, bu

ba¤lant› için tel kullan›lamaz. Çözeltiler ya bir göze-

nekli engel boyunca do¤rudan temasta olmal› veya

tuz köprüsü denilen bir U tüpündeki üçüncü bir çözel-

tiyle birlefltirilmelidirler. ‹ki yar›-hücrenin uygun flekil-

de ba¤lanm›fl birleflimine elektrokimyasal hücre de-

nir.

2. ELEKTROK‹MYASAL P‹LLER

Kendili¤inden oluflan tepkimelerden yararlan›la-

rak oluflturulan elektrik enerjisi üreteçlerine pil denir.

Yükseltgenme – ‹ndirgenme tepkimelerinin belki-

de en yararl› uygulamas› kimyasal enerjinin elektrik

enerjisine çevrilmesidir. Yükseltgenme sonucu aç›¤a

ç›kan elektronlar indirgenecek olan maddeye do¤ru

giderken elektrik ak›m› oluflur. H›zl› ve kendili¤inden

yürüyen bütün yükseltgenme indirgenme tepkimeleri

elektrokimyasal pil fleklinde ak›m verecek tarzda, dü-

zenlenebilir. Elektrokimyasal pil (hücre) terimi, kendi-

li¤inden oluflan bir redoks tepkimesinden yararlan›la-

rak elektrik ak›m› oluflturan, ya da elektrik ak›m› yar-

d›m› ile kendili¤inden olmayan bir redoks tepkimesini

gerçeklefltiren düzeneklerin genel ad›d›r. Bu bölüm-

de, elektrik ak›m› üretmek için kendili¤inden oluflan

kimyasal tepkimelerin kullan›ld›¤› elektrokimyasal pil-

leri, italyan fizyolog Luigi Galvani’ nin ad›ndan dolay›

Galvanik Pilleri (hücreleri) inceleyece¤iz.

Galvanik hücrenin en tan›nm›fl ve en eski örne¤i

çinko – bak›r pildir. Galvanik bir hücrede kendili¤in-

den oluflan tepkime, yükseltgenmenin meydana gel-

di¤i anottan, d›fl devreye elektronlar gönderilir. Bu

elektronlar d›fl devreden pilin katoduna ulafl›r ve ora-

da indirgenme için kullan›l›r.

tuz köprüsüZn Ag

1M Zn+2 çözeltisi 1M Ag+ çözeltisi

V

ZnElektrot

yarı-hücre

1M Zn+2

Zn

çözeltisi

144442

444443

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

306

Cu (k) ⎯→ Cu+2(aq) + 2e– E=–0,34 Volt

Zn(k)⎯→Zn+2(aq) + 2e– E=+0,76 Volt

1. Yükseltgenmenin oldu¤u elektroda anot denir.

Pillerdeki (–) kutup anottur. Anotta elektrolit çö-

zeltiye bat›r›lm›fl metal elektrot elektron vererek

katyon haline gelirken elektronlar›n ak›m›; d›fl

devrede, anottan katoda do¤ru olur.

Metal elektrodun kütlesi afl›nmadan dolay› azal›r-

ken çözeltideki katyonlar›n deriflimi artar. Çözelti

(+) yüklenir. Buna tuz köprüsü (–) iyonlar gönde-

rerek engeller. Bu pilde aktifli¤i daha fazla olan

Zn anottur.

Zn(k) ⎯→ Zn+2(aq) + 2e– E

0=+0,76 Volt

2. ‹ndirgenmenin oldu¤u elektroda katot ad› verilir.

Katoda gelen elektronlar çözeltideki katyonlar›n

deriflimi azal›r. Çözelti (–) yüklenir. Bunu tuz köp-

rüsü (+) yüklü iyonlar göndererek engeller. Aç›¤a

ç›kan madde kat› ise metal elektrodun üzerini

kaplar ve metal elektrodun kütlesi artar. Aç›¤a ç›-

kan gaz ise hücreyi terk eder.

Bu pilde Zn’ den az aktif olan Cu katottur. CuSO4

çözeltisindeki Cu+2 iyonlar› indirgenir.

Cu+2(aq) + 2e– ⎯→ Cu(k) E0 = 0,34 Volt

3. Çözeltilerin birbirine kar›flmas›n› önlemek için iki

elekrot bölgesini birlefltiren ve elektriksel devre-

yi tamamlayan tuz köprüsü kullan›l›r. Tuz köprü-

sü tipik olarak köprü flekilli tüp içerisinde deriflik

sulu tuz çözeltisi içeren bir jelden oluflmaktad›r.

Köprü, iyonlar›n ak›fl›na izin vererek elektrik dev-

resini tamamlar. Genellikle KNO3, KCI veya

NH4NO3 tuzlar› kullan›l›r.

4. Galvanik pillerde fazlar aras›nda ara yüzey / ile

gösterilir. Tuz köprüsü ise çift dikey çizgi (//) ile

gösterilir.

Anot; Zn(k) / Zn+2(aq)

Katot; Cu+2(aq) / Cu(k)

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

Pil; Zn(k) / Zn+2(aq) // Cu

+2(aq) / Cu(k)

5. Pil tepkimesi anot ve katotta gerçekleflen yar› pil

tepkimeleri toplanarak elde edilir.

Anot; Zn(k) ⎯→ Zn+2(aq) + 2e–

Katot; Cu+2(aq) + 2e– ⎯→ Cu(k)

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

Zn(k) + Cu+2(aq) m Zn

+2(aq) + Cu(k)

Hücre voltajlar› mümkün olan en kesin ölçümler-

dendir. Bununla birlikte, tek bir elektrodun potansiyeli

kesin olarak belirlenemez. Böyle ölçümler yap›labilin-

seydi, bir elektrot potansiyeli di¤erinden ç›kar›larak

hücre voltaj› elde edilirdi.

Bununla birlikte, keyfi olarak seçilen bir yar›-hüc-

renin elektrot potansiyeli s›f›r kabul edilerek ayn› so-

nuca ulafl›labilir.

Daha sonra di¤er yar›-hücreler referansla karfl›-

laflt›r›labilir. Herkesin kabul etti¤i referans, standart

hidrojen elektrodudur. Standart yar›-pil potansiyelleri-

ni karfl›laflt›rma yapmak için seçilen hidrojenin elek-

trodun standart flartlarda ya-pil potansiyeli 0,00 volt

olarak kabul edilmifltir.

2H+(1M) + 2e– → H2(g) (1atm)

E = 0,00 volt

Hangi yar› pilin potansiyeli belirlenecekse hidro-

jen - yar› pili ile bir pil oluflturulur.

1M CuSO4 1M ZnSO4

tuz köprüsüCu Zn

Elektrokimya

307

ES

EN

YAY

INLA

RI

Standart Pil Gerilimi

Tüm verilerin standart halde oldu¤unda ölçülen hücre

gerilimidir. Elektrokimyasal süreçlerde; sulu ortamda,

25oC’de iyon derifliminin 1M, gaz bas›nc›n›n 1 atm ol-

du¤u koflullara standart koflullar denir. Öyleyse bir gal-

vanik hücrenin gerilimi, elektrot tepkimelerine kat›lan

maddelerin türüne, maddenin deriflimine ve s›cakl›¤a

ba¤l›d›r. Her bir elektrodun, hücre gerilimine katk›s›n›

gösteren, standart elektrot gerilimi E0

ile gösterilir.

Standart koflullarda pil gerilimi ise E0pil ile gösterilir.

E0pil = E

0anot + E

0katot

Anot; Zn(k) ⎯→ Zn+2(aq) + 2e– E

0anot=0,76 volt

Katot; Cu+2(aq)+2e– ⎯→ Cu(k) E

0katot=0,34 volt

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

Zn(k) + Cu+2(aq) ⎯→ Zn

+2(aq) + Cu(k)

E0pil =1,10 Volt

Pilin gerilimi, elektronlar›n ya da pilin büyüklü¤ü-

ne ba¤l› de¤ildir. Küçük ya da büyük bir pil ayn› volta-

j› verir. Ancak ak›m süresi de¤iflir. Büyük olanlar daha

uzun süre dayan›r.

Elektrotlar›n türü, baflka bir ifade ile elektrotlar›n

gerilimi, pil gerilimini etkiler. Standart esas al›narak

hesaplanm›flt›r. Standart hidrojen elektrodu (25oC de

hidrojen iyonlar› deriflimi 1M ve hidrojen gaz› bas›nc›

1atm) nun gerilimi s›f›r kabul edilmifltir.

H2(gaz) ⎯→ 2H+(aq) +2e– E

0=0,00 volt

Elektrot gerilimi denilince, elektrodu oluflturan

maddenin hidrojene göre gerilimidir.

Baflka bir madde hidrojen yerine baflvuru elektro-

du olarak al›n›rsa, elektrotlar›n gerilimi de¤iflir. Fakat

pillerin gerilimi de¤iflmez. Çünkü pil gerilimini fark

oluflturmaktad›r. Elektrotlar›n gerilimlerinin fark› de-

¤iflmeyecektir. Baz› elektrotlar›n standart gerilimleri;

K+(aq) + e– ⎯→ K(k) E

0= –2,93 volt

Na+(aq) + e– ⎯→ Na(k) E

0= –2,71 volt

Ca+2(aq) + 2e– ⎯→ Ca(k) E

0= –2,87 volt

Fe+2(aq) + 2e– ⎯→ Fe(k) E

0= –0,44 volt

Zn+2(aq) + 2e– ⎯→ Zn(k) E

0= –0,76 volt

Cu+2(aq) + 2e– ⎯→ Cu(k) E

0= +0,34 volt

Ag+(aq) + 2e– ⎯→ Ag(k) E

0= +0,80 volt

2H+(aq) + 2e– ⎯→ H2(g) E

0= 0,00 volt

Standart elektrot gerilimleri; 25oC’ de sulu çözel-

tide iyonlar›n derifliminin 1M, gaz bas›nc›n›n 1atm ol-

du¤u koflullarda belirlenmifltir. S›cakl›k ve deriflim de-

¤iflirse E0

da de¤iflir.

E0

de¤eri, yar› tepkimenin yaz›ld›¤› yönün iflareti-

ni tafl›r. Tepkime ters çevrilince iflaret de¤ifltirilmelidir.

Ag+(aq) + e– ⎯→ Ag(k) E= +0,80 volt

Ag(k) ⎯→ Ag+(aq)+e– E= –0,80 volt

Bir yar› tepkimenin bir faktör ile çarp›lmas› E0

de-

¤erini de¤ifltirmez.

K+(aq) + e– ⎯→ K(k) E

0= –2,93 volt

3K+(aq) +3e– ⎯→ 3K(k) E

0= –2,93 volt

E0

pozitif ise o tepkimenin yaz›ld›¤› yönde kendi-

li¤inden oluflma e¤iliminin olmas› anlam›na gelir.

E0

negatif ise tepkimenin yaz›ld›¤› yönde kendili-

¤inden ilerleyemeyece¤i anlam›na gelir. E0

pil hesap-

land›¤›nda negatif sonuç verirse, pil gösterilen yönde

çal›flmayaca¤›n› anlat›r.

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

308

ÖRNEK

Mg(k)⎯→ Mg+2(aq) + 2e– E=+2,37 volt

Cu(k)⎯→ Cu+2(aq) + 2e– E=–0,34 volt

yukar›da verilen pil için;

I. Elektron ak›m› d›fl devrede Mg’ den Cu’ ya-d›r.

II. Zamanla Cu elektrodun kütlesi artar.

III. Standart pil gerilimi 2,71 volttur.

yarg›lardan hangileri do¤rudur?


ÇÖZÜM

ÖRNEK

Ag(k)⎯→ Ag+(aq)+e– E= –0,80 volt

Al(k)⎯→Al+(aq)+3e– E= +1,66 volt

fiekilde verilen piller için;

I. (+) yüklü iyonlar tuz köprüsünde Ag yar› pili-

ne do¤ru akar.

II. Al elektrodun kütlesi zamanla artar.

III. Standart pil gerilimi 2,46 volttur.




ÇÖZÜM

1M AgNO3

tuz köprüsüAIAg

1 2

1M AI(NO3)31M Mg+2 1M Cu+2

tuz köprüsüCuMg

Elektrokimya

309

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÖRNEK

Zn(k)⎯→Zn+2(aq) + 2e– E

0= +0,76 volt

Ag(k) ⎯→Ag+(aq)+e– E

0= –0,80 volt

2H+(aq) + 2e–⎯→H2(g) E

0= 0,00 volt

Yukar›da verilen pil için afla¤›dakilerden hangisi

yanl›flt›r?

A) Elektron ak›m› d›fl devrede Zn’ den Ag’ yedir.

B) Zamanla 2. kaptaki çözeltinin pH’› artar.

C) Ag elektrodun kütlesi artar.

D) (+) yüklü iyonlar›n ak›m› tuz köprüsünde Ag yar›

piline do¤ru olur.

E) Zamanla Zn elektrodun kütlesi azal›r.

ÇÖZÜM

3. NERNST DENKLEM‹

Deriflimin Gerileme Etkisi (Nernst Denklemi)

Bir maddenin tepkime verme e¤ilimi, maddenin

kimyasal özelli¤ine ve deriflimine ba¤l›d›r. Le Chateli-

er prensibi ve çarp›flma teorisi bize deriflimin etkisini

aç›klar. Deriflim artt›kça birim zamandaki çarp›flma

say›s› artar ve maddenin tepkimeye girme e¤ilimi ar-

tar. Tepkimenin denge hali deriflimi artan maddenin

deriflimini azaltmak, deriflimi azalan maddenin derifli-

mini artt›rmak e¤ilimindedir. Deriflim de¤ifliminin tep-

kimeyi hangi yönde etkiledi¤ine ba¤l› olarak pil gerili-

mini etkiler.

1. Tepkime denklemini ürünler taraf›na kayd›ra-

rak h›zland›r›yorsa, pil gerilimi artar.

2. Tepkime denklemini girenler taraf›na kayd›ra-

rak h›zland›r›yorsa, pil gerilimi azal›r.


+2(aq) + Cu(k)

tepkimesinin anot yar› tepkimesi yaz›labilir;

Zn(k)⎯→ Zn+2(aq) + 2e–

Zn+2 deriflimi art›r›l›rsa tepkimenin ürünler taraf›-

na gitme istemini azalt›r. Dolay›s›yla pil gerilimi düfler.

Zn+2 iyonlar› deriflimi azalt›l›rsa tepkimenin ürünler ta-

raf›na gitme istemini art›r›r, pil gerilimi artar. Tepkime-

nin katot yar› tepkimesi yaz›labilir;

Cu+2(aq) + 2e– ⎯→ Cu(k)

Cu+2 iyonlar› deriflimi art›r›l›rsa, tepkimenin ürün-

ler taraf›na gitme istemi artar, pil gerilimi artar. Cu+2

iyonlar› deriflimi azalt›l›rsa, tepkimenin ürünler taraf›-

na gitme istemini azalt›r, pil gerilimi azal›r.

3. Deriflim de¤iflimin elektrot gerilimine, pil ge-

rilimine veya tepkimenin kendili¤inden oluflma e¤ili-

mine etkisi Nernst Denklemi ile belirlenir.

Epil = E0pil – log Kç

E0pil : Standart pil gerilimi

n : Al›nan veya verilen elektron say›s›, yükselt-

genme say›s›

Epil : Deriflimin 1M olmad›¤› durumdaki pil gerili-

mi

Kç: Deriflime ba¤l› denge sabiti

0,059 yaklafl›k olarak 0,06 olarak kullan›lacakt›r.

Zn(k) ⎯→ Zn+2(aq) + 2e– E

0= 0,76 volt

0,059n

1M Zn(NO3)2

tuz köprüsüAgZn

1 2

1M HCI

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

310

Zn+2 iyonlar› deriflimi 0,001 molar ise;

Eanot = E0

– 0,06/n log [Zn+2]

Eanot = 0,76 – 0,06/2 log 10–3

Eanot = 0,76 + 0,09= 0,85 volt

yar› pil tepkimesinin gerilimleri hesapland›ktansonra pil gerilimi hesaplanabilir.

Bu durumda pilin gerilimi;

Anot: Zn(k)⎯→ Zn+2(0,001M)+2e– E = 0,85 volt

Katot: Cu+2(1M) ⎯→ Cu(k) E = 0,34 volt

Zn(k)+Cu+2(1M) ⎯→ Zn+2 (0,001M) + Cu(k)

Epil = Eanot + Ekatot

= 0,85+0,34

= 1,19 volt

toplu pil tepkimesi üzerinden de hesaplanabilir.

Zn(k)+ Cu+2(1M) ⎯→ Zn+2(0,001M) + Cu(k)

Epil = E0

pil – 0,06/n log ([ürünler] / [girenler])

=1,10 – 0,06/2 log [(Zn+2) / (Cu+2)]

=1,10–0,03. log (0,001/1)

=1,10 + 0,03.3

=1,10 + 0,09

=1,19 volt

Bu hesaplamalardan flu sonucu ç›karabiliriz; anot-taki çözeltinin deriflimi düflürülürse pil gerilimi artar.

Zn(k)+ Cu+2(aq))⎯→ Zn

+2(aq) + Cu(k)

Anot çözeltisinin deriflimi 1M al›n›p, katot çözel-tisinin deriflimi 0,01M al›n›rsa;

Cu+2(0,01M) + 2e– ⎯→ Cu(k)

Ekatot = E0– 0,06/2 log (1/[Cu+2])

Ekatot = 0,34 – 0,03 log (1/ 0,01)

= 0,34 – 0,03.2

= 0,34 – 0,06

= 0,28 volt

Anot: Zn(k)⎯→ Zn+2(1M) + 2e– E0= 0,76 volt

Katot: Cu+2(0,01M)+2e– ⎯→ Cu(k) E = 0,28 Volt⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

Zn(k)+Cu+2 (0,01M) → Zn+2(1M) + Cu(k)

Epil = Eanot + Ekatot

= 0,76 + 0,28

= 1,04 volt

Bu hesaplamalardan flu sonucu ç›karabiliriz; ka-tottaki çözeltinin deriflimi azalt›l›rsa pil gerilimi azal›r.Deriflim de¤iflimlerinin pil gerilimine etkisinden yarar-lan›larak deriflim pilleri gelifltirilmifltir.

Deriflim Pilleri

Ayn› elektrot ve elektrolitlerden oluflan ve elektro-litlerin deriflim fark›ndan dolay› çal›flan pillere deriflimpilleri denir.

Deriflimi düflük olan çözeltideki elektrot anottur.Bu pilde 1. kaptaki elektrot anottur. Metal elektrotelektron vererek iyon haline geçer. Elektron ak›m› 1.elektrottan 2. elektroda do¤ru olur.

Cu(k) ⎯→ Cu+2(0,001M) + 2e–

Deriflik çözeltideki elektrot katotdur. Çözeltidekikatyonlar anottan gelen elektronlar› alarak indirgenirve metal elektrodun üzerini kaplar.

Cu+2(1M) + 2e– ⎯→ Cu(k)

Anot : Cu(k) ⎯→ Cu+2(0,001M)+2e–

Katot : Cu+2(1M)+2e– ⎯→ Cu(k)⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

Pil : Cu+2

(1M) ⎯→ Cu+2(0,001M)

Epil = E0

pil –0,06

2log

[ürün][giren]

= 0−0,06

2log 0,001

1

= +0,09 Volt

0,001 M

Cu+2

tuz köprüsüCuCu

1 2

1 M

Cu+2

Elektrokimya

311

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÖRNEK

Zn(k)⎯→ Zn+2(aq) + 2e– E= 0,76 volt

Ag(k) ⎯→ Ag+(aq) + e– E

0= –0,80 volt

Yukar›da verilen pil için afla¤›dakilerden hangisiyanl›fl olur? (log5=0,7)

A) Pil gerilimi 1,569 volttur.

B) Elektron ak›m› d›fl devrede Zn’ den Ag’ ye do¤-rudur.

C) 1. Kaba saf su eklenirse pil gerilimi azal›r.

D) 2. Kaba AgNO3 katk›s› ilave edilip çözülürse pilgerilimi artar.

E) Zamanla Ag çubu¤unun kütlesi artar.

ÇÖZÜM

4. REDOKS REAKS‹YONLARININ ‹STEML‹L‹⁄‹

‹stemli tepkimeler için ölçü,

ΔG < 0 olmal›d›r ve ΔG = nFEpil dir.

n = Elektrotlar aras›nda aktar›lan elektronlar›n

mol say›s›.

Epil = Bafllang›ç pil potansiyeli

F = Faraday sabiti = 96500 kolon

Standart koflullarda;

Bu eflitli¤e göre, redoks tepkimelerinde ΔG < 0

oldu¤unda Epil > 0 d›r. Baflka bir deyiflle, ΔG negatif

ise Epil pozitif olmal›d›r.

* Epil pozitif ise, tepkime belirtilen koflullarda ile

yönde istemlidir. Epil negatif ise, tepkime belirtilen

koflullarda ters yönde istemlidir. Epil = 0 ise tepki-

me belirtilen koflullarda dengededir.

* Hücre tepkimesi ters çevrilirse Epil’in iflareti de¤i-

flir.

ÖRNEK

Al(k) → Al+3(aq) + 3e– E = 1,66 volt

Cu(k) → Cu+2(aq) + 2e– E = –0,34 volt

oldu¤una göre;

Al(k) + Cu+2(aq) → Al

+3(aq) + Cu(k)

tepkimesi için;

I. Standart koflullarda pil potansiyeli 2,00 volttur.

II. Gösterilen yönde istemlidir.

III. E0pil < 0 dir.

yarg›lar›ndan hangisi do¤rudur?


D) I ve III E I, II ve III

ÇÖZÜM

ΔGo= nFEopil

0,5 MZn(NO3)2

tuz köprüsüAgZn

1 2

1M AgNO3

ES

EN

YAY

INLA

RI

312

1. Afla¤›daki tepkimeler kendili¤inden olmaktad›r.

Z+2(aq) + X(k)⎯→Z(k) + X

+2(aq)

Y+2(aq) +K(k)⎯→ Z(k)+ K

+2(aq)

3X+2(aq) + 2Y(k) ⎯→3X(k)+ 2Y

+3(aq)

Buna göre, X,Y,Z ve K metallerinin elektronverme e¤ilimlerinin küçükten büyü¤e do¤rus›ralan›fl› neddir?

A) Z, X, Y, K B) X, Y, K, Z C) Y, K, Z, XD) K, Z, Y, X E) Z, Y, X, K

ÇÖZÜM

2.

Ni(k)⎯→ Ni+2(aq) + 2e– E

0= 0,25 volt

Zn(k) ⎯→ Zn+2(aq) + 2e– E

0= 0,76 volt

fiekil çal›flan bir elektrokimyasal pili göstermek-tedir. Bu pil için afla¤›dakilerden hangisi yan-l›flt›r?

A) Pozitif iyonlar tuz köprüsünde Ni elektrodado¤ru gider.

B) Zamanla Ni elektrodun kütlesi azal›r.

C) Elektron ak›m› d›fl devrede Zn’den Ni’e do¤-ru olur.

D) Negatif iyonlar tuz köprüsünde Zn elektrodado¤ru gider.

E) Zamanla Zn çubu¤unun kütlesinde azalmaolur.

ÇÖZÜM

3.

Zn(k) ⎯→ Zn+2(aq) + 2e– E

0= +0,76 volt

Cu(k)⎯→ Cu+2(aq)+ 2e– E

0= –0,34 Volt

2H+(aq) + 2e–⎯→ H2(g) E

0= 0,00 volt

flekildeki pil sistemi için;

I. Standart pil gerilimi 1,10 volttur.

II. Bak›r elektrot çevresinde gaz ç›k›fl› olur.

III. 2. Kaptaki çözeltinin pH’› yükselir.



1M ZnSO4

tuz köprüsüCuZn

1 2

1M HCI

1M ZnSO4

tuz köprüsüZnNi

1 2

1M NiSO4

ELEKTROK‹MYA ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 2

Elektrokimya

313

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

4. Cr(k) ⎯→ Cr+2(aq) + 2e– E

0= +0,34 Volt

Cr(k)+ In+2(aq) ⎯→Cr

+2(aq) + In(k)

pili için E0pil =0,40 volttur.

Buna göre;

In(k) ⎯→ In+2(aq)+ 2e–

yar› pil tepkimesinin gerilimi kaç volttur?

A) –0,06 B) –0,009 C) –0,23

D) 0,06 E) 0,74

ÇÖZÜM

5. 2H+(aq) + S + 2e– ⎯→ H2S E

0= +0,14 volt

Fe+2(aq) ⎯→ Fe+3

(aq) + e– E0

= –0,77 volt

verildi¤ine göre,

2Fe+3 + H2S ⎯→ 2Fe+2 + S + 2H+

tepkimesi için afla¤›dakilerden hangisi yan-l›flt›r?

A) Fe+3 iyonlar› yükseltgendir.

B) Tepkime yaz›ld›¤› yönde kendili¤inden oluflur.

C) Tepkime yürüdükçe pH azal›r.

D) Tepkimenin E0= 0,91 volttur.

E) H2S’ deki kükürt yükseltgenmektedir.

ÇÖZÜM

6. Ag(k)⎯→Ag+(aq) + e–

Zn(k) ⎯→Zn+2(aq) + 2e–

E0

= –0,80 volt

E0=+0,76 volt

oldu¤una göre;

Ag(k) ⎯→Ag+(aq) + e–

yar› pil tepkimesinin E0

de¤eri s›f›r kabul edi-lirse

Zn+2(aq) + 2e– ⎯→Zn(k)

tepkimesinin de¤eri kaç volt olur?

A) +1,56 B) –1,56 C) +0,04D) –0,04 E) –0,86

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

314

ÇÖZÜM

7.

2H+(aq) + 2e– ⎯→ H2(g) E

0= 0,00 volt

Fe+2(aq) + 2e– ⎯→ Fe(k) E

0= –0,44 volt

Fe+3(aq) + e– ⎯→ Fe

+2(aq) E

0= +0,77 volt

yukar›da verilen bilgileri göre flekildeki piliçin;

I. Pilin gerilimi 0,77 volttur.II. Pil çal›fl›rken H2 yükseltgenir.III. 1.kapta Pt demirle kaplan›r.yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur?A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve IID) I ve III E) I, II ve III

ÇÖZÜM

8.

fiekilde verilen pil için;

I. 1. Kaptaki elektrot anottur.II. 2. Kaptaki Ag metal çubu¤unun kütlesi artar.III. Pil gerilimi 0,24 volttur.




ÇÖZÜM

0,0001 M

Ag+

tuz köprüsüAgAg

1 2

1 M Ag+

1M Fe+2

1M Fe+3

tuz köprüsüH2Pt

1 2

1M HCI

Pt

Fe+2

Fe+3

H

Elektrokimya

315

ES

EN

YAY

INLA

RI

9.

X+3(aq) + 3e– ⎯→ X(k) E

0= –1,66 volt

Y+2(aq) + 2e– ⎯→Y(k) E

0= –0,13 volt

flekildeki pil sisteminde 1. kapta bulunan YCI2deriflimi 1M, 2. kapta bulunan XCI3 deriflimi10–2M dir.

Buna göre;

I. Pilin gerilimi 1,53 volt olur.

II. Pil çal›fl›rken 2 mol X çözündü¤ünde, 3 molY toplan›r.

III. 2. kaba X(NO3)3 kat›s› ilave edilip çözülürsepil gerilimi artar.




ÇÖZÜM

10.

fiekilde verilen pilde 1. kapta 1M lik XSO4 çözel-tisi, 2. kapta1M lik Y2(SO4)3 çözeltisi bulunmak-tad›r.

Pil çal›fl›rken zamanla 2. kaptaki Y+3 iyonlar›-n›n deriflimi artt›¤›na göre;

I. Kaptaki X+2 iyonlar›n›n derifliminde azalmaolur.

II. D›fl devrede elektron ak›m› X’ ten Y’ ye do¤-ru olur.

III. Y metal elektrodun kütlesi 2 mol azal›rken 3mol X(k) toplan›r.




ÇÖZÜM

1M XSO4

tuz köprüsüX Y

1 2

1M Y2(SO4)31M YCI2

tuz köprüsüXY

1 2

0,01M XCI3

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

316

11. Zn(k) + Ni+2(aq) ⎯→ Zn

+2(aq) +Ni(k) E

0= 0,51 volt


+2(aq) + Cu(k) E

0= 1,10 volt

oldu¤una göre;

I. Zn, Cu ve Ni elementlerinin indirgenme geri-limleri; Cu > Ni > Zn dir.

II. Cu – Ni pilinin standart pil gerilimi E0= 0,59

volttur.

III. Cu – Ni pilinde anot Cu dur.




ÇÖZÜM

12.

Co+2(aq)+ 2e– ⎯→ Co(k) E = –0,28 Volt

Ag+(aq) + e– ⎯→ Ag(k) E = +0,80 volt

fiekilde verilen pil için afla¤›dakilerden han-gisi yanl›flt›r?

(Ag2S ve CoS kat›lar› suda çözünmez.)A) Pilin gerilimi 1,11 volttur.B) Ag yar› piline AgNO3 kat›s› eklenirse gerilim

yükselir.C) Co yar› piline Na2S kat›s› eklenirse pil gerili-

mi yükselir.D) Co yar› piline Co(NO3)2 kat›s› kat›l›rsa geri-

lim yükselir.E) Ag yar› piline Na2S kat›s› kat›l›rsa gerilim dü-

fler.

ÇÖZÜM

0,1 M Co+2

tuz köprüsüCo Ag

1 2

1 M Ag+

Elektrokimya

317

ES

EN

YAY

INLA

RI

13.

Al(k) ⎯→ Al+3(aq) + 3e– E

0= +1,66 volt

Cu(k) ⎯→ Cu+2(aq) + 2e– E = –0,31 volt

flekilde verilen pilde 0,27 amperlik bir ak›m›n 2saat süreyle sabit olarak akt›¤› varsay›l›yor.

Buna göre;

I. Standart pil potansiyeli 2,0 volttur.

II. Al elektrodun kütlesi yaklafl›k 0,18 g azal›r

III. Cu elektrodun kütlesi yaklafl›k 0,64 gram ar-tar.


(AI=27, Cu=64, 1 mol e– yükü 96500 kulon)



ÇÖZÜM

14.

Cr(k) ⎯→ Cr+3(aq) + 3e– E

0= + 0,74 volt

Ag(k) ⎯→ Ag+(aq) + e– E

0= – 0,80 volt

oldu¤una göre, pil sistemine uygulanan,I. Ag yar› piline AgNO3 kat›s› eklemekII. Cr yar› piline Cr(NO3)3 kat›s› eklemekIII. Ag+ iyonu içeren çözeltiden H2S gaz›

geçirmekifllemlerinden hangileri pil potansiyeliniart›r›r? (Ag2S’nin sudaki çözünürlü¤ü çok azd›r)


ÇÖZÜM

1 M Cr+3

tuz köprüsüCr Ag

1 2

1 M Ag+0,1 M AI+3

tuz köprüsüAI Cu

1 2

1 M Cu+2


ES

EN

YAY

INLA

RI

318

1.

Ni (k) ⎯→ Ni+2(aq) +2e– E°=+ 0,25 volt

Ag(k) ⎯→ Ag+(aq) +e– E°= –0,80 volt


a) Elektrotlardan hangisi anottur?b) Pil tepkimesini ve standart pil gerilimini yaz›-

n›z.c) 2. kaba Na2S kat›s› eklenip çözülürse pil po-

tansiyeli nas›l etkilenir? (Ag2S suda çözünmez)

2. X metali :HCl(aq) ve H2O(s) tepkime vermezken, H2SO4çözeltisi ile tepkimesinde SO2 gaz› veriyor.

Y metali :H2O(s) ve HCI çözeltisi ile ayr› ayr› tepkime vere-rek H2 gaz› aç›¤a ç›kar›yor.

Z metali :HCI çözeltisi ile tepkimesinde H2 gaz› aç›¤a ç›-kar›rken H2O(s) ile tepkime vermiyor.

Buna göre ;

a) Metallerden hangisi soymetaldir?

b) X, Y, Z ve H elementlerinin yükseltgenme ge-rilimlerine göre büyükten küçü¤e do¤ru s›ra-lan›fl› nedir?

3. X(k) + Y+(aq) ⎯→ X+

(aq) + Y(k)

Z(k) + X+(aq) ⎯→ Z+

(aq) + X(k)

tepkimeleri kendili¤inden oluflmaktad›r.

Buna göre ;

a) X, Y ve Z metallerinin indirgenme gerilimleri

aras›ndaki iliflki nedir?

b) X, Y ve Z metallerinin birinci iyonlaflma ener-

jilerinin büyükten küçü¤e do¤ru s›ralan›fl› ne-

dir?

c) Elektron verme e¤ilimi en yüksek olan metal

hangisidir?

4.

Mg+2(aq) +2e– ⎯→ Mg(k) E0= –2,37 volt

Ag+(aq) +e– ⎯→ Ag(k) E0= +0,80 volt

flekilde verilen pilin 1. kab›nda 0,1M deriflimli

Mg+2 çözeltisi 2. kab›nda ise 1M deriflimli Ag+

çözeltisi vard›r.

Buna göre ;

a) Metal elektrotlardan hangisi katottur?

b) Elektron ak›m›n›n yönü nedir?

c) Pil gerilimi kaç volttur?

0,1M Mg+2

tuz köprüsüMg Ag

1 2

1M Ag+

0,1M Ni (NO3)2

tuz köprüsüNi Ag

1 2

1 M AgNO3

Elektrokimya

319

ES

EN

YAY

INLA

RI

5.

Co+2(aq) + 2e– ⎯→ Co (k) E0= –0,28 volt

Ag+(aq) + e– ⎯→ Ag (k) E0= +0,80 volt

flekilde verilen pil için afla¤›daki sorular› ce-

vaplay›n›z.

(Ag2S ve CoS kat›lar› suda çözünmez)

a) 1. kaba AgNO3 kat›s› ilave edilerek çözülür-

se pil gerilimi nas›l etkilenir?

b) 2. kaba Na2S kat›s› ilave edilip çözülürse pil

gerilimi nas›l etkilenir?

c) 1. kaba Na2S kat›s› ilave edilip çözülürse pil

gerilimi nas›l etkilenir?

6.

fiekilde verilen pil ile ilgili;

a) Hangi kaptaki elektrot anottur?

b) Hangi kapta bulunan çözeltideki Cu+2 iyonla-

r› deriflimi azal›r?

c) Pil gerilimi kaç volttur?

7.

fiekilde verilen pil çal›fl›rken 0,4 mol Y çözünür-

ken X elektrodun kütlesi 0,6 mol art›yor.

Buna göre ;

a) Pil tepkimesinin denklemini yaz›n›z?

b) oran› kaçt›r?

c) 1.kaba su kat›larak çözelti seyreltilirse pil ge-

rilimi nas›l de¤iflir?

8. Fe+2 + Cr2O7–2 + H+ → Fe+3 + Cr+3 + H2O

tepkimesi için E° = 0,56 volt tur.

Buna göre ;

a) Denklem en küçük tam say›larla denklefltiri-

lirse H+ iyonunun katsay›s› kaç olur?

b) Fe+2 ⎯→ Fe+3 +e– tepkimesi için

E0= – 0,77 volt ise, tepkimenin di¤er yar›s›

için tepkimenin E0 de¤eri kaçt›r?

c) Ortam›n pH’› artt›r›l›rsa tepkimenin E de¤eri

nas›l etkilenir?

mn

1M Y+m

tuz köprüsüY X

1 2

1M X+n

0,001M Cu+2

tuz köprüsüCu Cu

1 2

1M Cu+2

1M AgNO3

tuz köprüsüAg Co

1 2

1M Co(NO3)2

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

320

9. 3Mg(k) +2Cr+3(aq)

→← 3Mg+2(aq) + 2Cr(k)

E0 =1,63 volt

Mg (k) +Sn+2(aq)

→← Mg+2(aq) + Sn(k)

E0 =2,23volt

oldu¤una göre ;

a) 2Cr (k) +3Sn +2(aq)

→← 2Cr +3(aq) +3Sn(k)

pilinin gerilimi E0

kaç volltur?

b) Mg, Sn ve Cr elementlerinin elektron verme

e¤ilimlerine göre, küçükten büyü¤e do¤ru s›-

ralan›fl› nedir?

10.

N‹(k) ⎯→ Ni+2(aq) +2e– E0= +0,25 volt

Ag(k) ⎯→ Ag+(aq) +e– E0= –0,80 volt

Yukar›da verilen pil için;

a) Pil çal›fl›rken hangi elektrodun kütlesinde

azalma olur?

b) Standart pil gerilimi kaç volttur?

c) Devreden 0,27 amperlik ak›m 2 saat süreyle

geçti¤inde, Ni elektrodun kütlesi yaklafl›k kaç

gram de¤iflir? (Ni =55)

d) Ayn› ak›m ayn› süreyle geçti¤inde, Ag

elektrodun kütlesi nas›l ve kaç gram de¤iflir?

(Ag= 108, 1 mol e¯ yükü = 96500 kulon)

11. 2Al(k) +3 Mn+2(aq)

→← 2Al+3(aq)+3Mn(k)

E0 = 0,48 volt

2AI (k) +3Ni+2(aq)

→← 2Al+3(aq)+3Ni(k)

E0 =1,41 volt

oldu¤una göre ;

a) Ni – Mn pilinin pil denklemini yaz›n›z.

b) Ni – Mn pilinin pil gerilimi kaç volt olur?

12. • A metali B+2 iyonlar›n› indirgeyebilmektedir.

• B metali C+2 iyonlar›n› indirgeyemiyor.

• A – B pilinin standart pil gerilimi 1,38 volttur.

• B – C pilinin standart pil gerilimi 0,08 volttur.

Bu bilgilere göre, A – C pili için;

a) Pilin anotu hangi element olur?

b) Standart pil gerilimi kaç volt olur?

c) Devreden 0,02 mol elektron geçti¤inde

C elektrodun kütlesi nas›l de¤iflir? (C=48)

1M Ni+2

tuz köprüsüNi Ag

1 2

1M Ag+

ELEKTROKİMYASAL HÜCRELER1. İSTEMLİ REDOKS - GALVANİK HÜCRE

2. İSTEMSİZ REDOKS - ELEKTROLİZ HÜCRESİ

3. BÖLÜM

İtalyan fizyolog Luigi Galvani akım verilmiş

kurbağa kasının reaksiyonunu gözleyerek

elektriği incelemiştir.

Bir elektrokimyasal hücredeki reaksiyon iki

ayrı bölgede yer alır. Yükseltgenme bir elekt-

rotta meydana gelir ve verilen elektronlar,

diğer elektroda bir dış devre üzerinden ulaşa-

rak indirgenmeyi sağlar. Yükseltgenmenin

olduğu taraf anot, indirgenmenin olduğu

taraf katot olarak adlandırılır.

Bazı piller, aslında seri olarak birleştirilmiş

piller topluluğudur; böyle pillere "batarya"

demek daha doğrudur.

ES

EN

YAY

INLA

RI

322

1. ‹STEML‹ REDOKS - GALVAN‹K HÜCRE

Elektrokimyasal hücre terimi, istemli bir redoks

reaksiyonundan yararlan›larak elektrik ak›m› olufltu-

rulan ya da elektrik ak›m› yard›m› ile, istemsiz bir re-

doks reaksiyonunu gerçeklefltiren düzeneklerin genel

ad›d›r.

‹stemli kimyasal reaksiyonlardan yararlan›larak

elektrik ak›m›n› üretmek için oluflturulan elektrokim-

yasal hücrelere Galvanik Hücre denir. Bir kaset çalar

içindeki pil galvanik hücreye örnek verilebilir. Çünkü

kendisiyle birlefltirilmifl devre boyunca elektrik ak›m›

üretmek üzere, hücre içinde kimyasal reaksiyon kulla-

n›l›r. Galvanik hücre, hücre içeri¤i ile elektriksel temas

sa¤layan ve elektrot denilen iki metal iletken ile iyonik

iletkenlik ortam› olan elektrolitten ibarettir. Elektrolit-

ler, genelde iyonik bilefliklerin sulu çözeltileridir.

Depolad›¤› kimyasal enerjiyi daha sonra elektrik

olarak sal›veren bir düzenek ticari piller olarak adlan-

d›r›l›r. Baz› piller iki elektrot ve uygun elektrolitler içe-

ren tek bir volta pilinden oluflmufllard›r. Flafl pili buna

örnektir. Di¤er ticari piller toplam potansiyeli art›rmak

için art›dan eksiye seri ba¤lanm›fl iki ya da daha faz-

la volta pilinden oluflmaktad›r. Otomobil aküsü bu tü-

re bir örnektir.

Ticari piller, birincil hücreler, ikincil hücreler ve ya-

k›t pilleri olarak s›n›fland›r›l›r.

Birincil ticari piller: Hücre tepkimesi tersinir de¤il-

dir. Girenlerin büyük k›sm› ürünlere dönüfltü¤ünde,

art›k daha fazla elektrik üretemez ve pil ölür.

‹kincil ticari piller: Akümülatörlerdir. Hücre tepki-

mesi aküden elektrik geçirilerek tersine çevrilebilir ya-

ni yüklenebilir. Böyle bir pil her boflal›fl›ndan sonra

yüklenerek bir kaç yüz kez kullan›labilir.

Ak›fl pilleri ve yak›t pilleri: Bu tür piller, içlerinden

girenler, ürünler ve elektrolitler geçerken kimyasal

enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltüren düzeneklerdir.

a) Kuru Piller

S›v› bilefleni olmayan pillere kuru piller denir.

Yap›m› s›ras›nda içine konan kimyasallardan

elektrik üretir. Galvanik hücrenin bu tipi yeniden dol-

durulamaz; hücre tepkimesi dengeye ulaflt›¤›nda, pil

at›l›r. Kullan›m alan› tafl›nabilir elektrik aletlerine güç

sa¤lamakta yayg›n olarak kullan›l›r. Bir kuru pil, bafl-

lang›çta yaklafl›k 1,5 volt üretir, ancak kullan›lmas›yla

birlikte içinde tepkime ürünleri birikti¤i için potansiyeli

0,8 volt dolaylar›na düfler.

Bu piller Frans›z kimyac›s› Georges Leclanche

taraf›ndan 1860 larda icad edilmifltir. Bundan dolay›

Leclanche pilleri de denir.

Pilden h›zla ak›m çekildi¤inde, ürünlerin elektrod-

lar›ndaki art›fl› ve voltaj› düflürür. Ortam asidik oldu-

¤undan metal elektrot (çinko metali) yavafl yavafl çö-

zünür.

Leclanche pillerinin daha üstün bir türü, elektrolit

olarak NH4Cl yerine NaOH ya da KOH in kullan›ld›¤›

bazik pillerdir. Bu pillerin üstünlükleri, çinkonun bazik

ortamda asidik ortamdaki gibi kolayca çözünmemesi

ve pilden ak›m çekilirken pilin voltaj›n› koruyarak da-

ha iyi ifl yapmas›d›r.

yalıtım

çinko kap (anot)

karbon elektrot(katot)katota temas eden MnO2 ve karbon siyahı macunu

NH4Cl / ZnCl2 macunu (elektrolit)

ELEKTROK‹MYASAL HÜCRELER

Elektrokimya

323

ES

EN

YAY

INLA

RI

b) Kurflun Akümülatörler

En çok rastlanan ikinci pil, otomobillerde kullan›-

lan kurflun - asit pili veya akümülatörlerdir. Kulland›¤›

kimyasal tepkimeler tersinir oldu¤undan bir akümüla-

tör tekrar kullan›labilir.

Bu piller kullan›lmadan önce doldurulmal›d›r;

hücrenin bu tipi normal olarak doldurulabilirdir. Tafl›-

nabilir bilgisayarlarda ve otomobillerde kullan›lan ba-

taryalardaki hücreler ikincil hücrelerdir. Doldurma ifl-

leminde bir d›fl elektrik kayna¤› geçici olarak kendili-

¤inden oluflan hücre tepkimesini geri döndürür ve gi-

renlerin dengede olmayan kar›fl›mlar›n› yeniden olufl-

turur. Doldurmadan sonra, bir kez daha dengeye ula-

fl›ncaya kadar hücre yeniden elektrik üretebilir.

‹kincil hücrelerin en bilinenlerinden biri daha ön-

ce de belirtildi¤i gibi otomobil aküsü olan kurflun asit

hücresidir. Her bir hücre elektrot olarak davranan ka-

fesler içerir.

Bu kafeslerin toplam yüzey alan› büyük oldu¤u

için pil, iste¤e ba¤l› olarak k›sa periyotlar için büyük

ak›m üretebilir. Elektrotlar bafllang›çta kurflun (II) sül-

fat pastas›yla kaplanm›fl sert kurflunantimon alafl›m›-

d›r. Elektrotit, seyreltik sülfirik asittir.

Lityum pilleri: Lityum - iyon pilleri, bir çeflit yeni-

den doldurulabilir pillerdir. Ço¤unlukla elektronik

araçlarda kullan›l›r. Bu pillerde kullan›m s›ras›ndaki

enerji kay›plar› yavaflt›r.

c) Yak›t pilleri

Çok az miktarlarda ›s› kayb› oldu¤u için, yak›t pil-

leri, kaynaklar›n verimli kullan›m› aç›s›ndan ümit veri-

cidir.

Böylece, do¤al gazlar› ve hidrojeni yükseltgeyen

yak›t hücreleri, geleneksel elektrik santrallerine alter-

natiflerdir. Yak›t hücresinin basit modelinde, hidrojen

gaz› bir elektrottan, oksijen gaz› di¤er elektrottan ge-

çirilir ve elektrolit sulu KOH’dir. Yak›t pilleri normal pil-

lerden daha iyi enerji dönüfltürücüleridir. Pil, yak›t ve

oksijen gaz› sa¤land›¤› sürece elektrik üretecektir.

Yak›t pillerinin kapasitesi birincil bir pil gibi s›n›rl› de-

¤ildir. Ayr›ca, yak›t pili ikinci pil gibi depolama kapasi-

tesine sahip de¤ildir.

Yak›t pilinde, anot ve katot olarak platin tel, çözel-

ti olarak ta KOH sulu çözeltisi kullan›l›r.

Anot: 2H2 + 4OH– → 4H2O + 4e–

Katot: O2 + 2H2O + 4e– → 4OH–

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(s)

tepkimesine göre elektrik ak›m› verir. Yak›t pillerinin

di¤er pillerinden üstünlü¤ü, verimin yüksek olmas›d›r.

2. ‹STEMS‹Z REDOKS - ELEKTROL‹Z HÜCRES‹

Baflka bir tür elektrokimyasal hücre olan elektro-

liz hücresinde istemsiz bir tepkimeyi oluflturmak için

elektrik kullan›l›r. Elektroliz olarak adland›r›lan bu ifl-

lemde kendili¤inden olmayan bir tepkime elektrik

enerjisi uygulanarak yürütülür.

Zn(k) + Cu+2(aq) → Zn+2

(aq)+ Cu(k)

Yukar›da verilen pil tepkimesinin temsil etti¤i pi-lin, standart pil potansiyeli 1,10 volttur. Bu tepkimebafllat›l›nca kendili¤inden devam eder. Bu hücre 1,10volttan daha büyük voltajl› bir d›fl elektrik kayna¤›naba¤land›¤›nda, ifllem tersine döner.

Anot: Cu, Cu(k) → Cu+2(aq) + 2e–

Katot: Zn, Zn+2(aq) + 2e– → Zn(k)⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

Cu(k) + Zn+2(aq) → Cu+2

(aq) + Zn(k)

Eopil = 1,10 volt olur

Böylece, elektron ak›fl›n›n yönü ters çevirilerek,

volta hücresi bir elektroliz devresine dönüfltürülmüfl

olur.

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

324

Elektrol iz

Kendili¤inden oluflan yükseltgenme indirgenme tepki-

lerinden yararlan›larak elde edilen elektrik enerjisi

üreteçlerine pil denir. Piller kimyasal enerjiyi elektrik

enerjisine çeviren hücrelerdir. Elektroliz ise kendili¤in-

den oluflmayan yükseltgenme indirgenme tepkimele-

rinin elektrik enerjisi kullan›larak oluflturulmas›d›r.

Elektrik enerjisi kimyasal enerjiye çevrilmektedir.

Elektroliz, elektrik ak›m› kullan›larak bir tepkimeyi ol-

mayan yönde yürütme ifllemidir. Elektroliz hücresi,

kendili¤inden oluflmayan kimyasal tepkimeyi yürüt-

mek için d›fl kaynaktan bir elektrik ak›m›n›n kullan›ld›-

¤› elektrokimyasal hücredir. Elektrolitik hücreler gal-

vanik hücrelerden farkl›d›r. Galvanik hücrelerde iki

elektrot farkl› bölmelerdedir. Oysa elektroliz hücrele-

rinde bir elektrolit s›v› madde bulunur. ‹ki elektrot ço-

¤unlukla ayn› bölmededir, deriflim ve bas›nç standart

olmak durumda de¤ildir.

Anot ve katot, elektrotlar›n gerilim de¤erlerine göre

belirlenmez ve oluflmaz. D›flar›dan verilen elektrik

enerjisi anot ve katodu belirler. (+) kutuba ba¤lanan

elektrot anot, (–) kutuba ba¤lanan elektrot katot olur.

Elektron ak›m›n›n yönü d›fl elektrik güç kayna¤› tara-

f›ndan belirlenir. Çözelti içindeki (–) yüklü iyonlar ano-

ta do¤ru gider. Anot çevresinde toplanan anyonlar

(CI–, I–, SO4–2, NO

–3 ,OH–) elektron vererek yükseltge-

nir. Saf ametal elementler elde edilir.

Cl –(aq) ⎯→ 1/2 CI2(g)+e–

SO4–2

(aq) ⎯→SO2 + O2(g) +2e–

2NO–3(aq) ⎯→ 2NO2(g)+ O2(g)+ 2e–

2H2O ⎯→ O2(g) + 4H+ + 4e–

çözelti içindeki (+) yüklü iyonlar katoda do¤ru gider.

Katot çevresinde toplanan katyonlar (Na+,Ca+2,H+,

Cu+2) elektron alarak indirgenir. Saf metaller veya H2

elde edilir.

Na+(s) + e– ⎯→ Na(k)

2H+(aq) +2 e– ⎯→ H2(g)

Ca+2(s) + 2 e– ⎯→ Ca(k)

Cu+2(aq)+ 2 e– ⎯→ Cu(k)

ÖRNEK

Erimifl NaCI tuzu elektroliz ediliyor.

Buna göre ;

I. Katotta ; 2Na+(s)+2 e– ⎯→ 2Na (k) oluflur.

II. Anotta ; 2CI–(s) ⎯→ CI2(g) + 2 e– oluflur.

III. (–) yüklü elektrotta indirgenme olur.



D) I ve II E) I,II ve III

ÇÖZÜM

1. Kar›fl›mlar›n Elektrolizi

Bir elektroliz hücresine uygulunacak gerilim, en az›n-dan geri döndürülen hücre tepkimesinin potansiyelikadar büyük olmal›d›r. E¤er çözeltide birden fazla in-dirgenebilen varsa, indirgenme gerilimi büyük olan ilkönce indirgenir. Bir çözeltide birden fazla yükseltge-nen varsa, yükseltgenme gerilimi büyük olan ilk önceyükseltgenir.

NaCI suda çözünerek haz›rlanan çözelti elektrolizedilirse; Katotta Na+ ve suyun iyonlaflmas›ndan orta-ya ç›kan H+ iyonlar› toplan›r. H+ iyonunun indirgenmepotansiyeli Na+ iyonununkinden büyüktür. Bundandolay› Na+yerine H+ iyonlar› indirgenir.

Batarya

– +

Katot Anot

– +

Elektrokimya

325

ES

EN

YAY

INLA

RI

2H+ +2e– ⎯→ H2 (g) indirgenme

Bunun yerine;

2H2O+2e– ⎯→ H2 (g) + 2OH–(aq) yaz›labilir

Anotta CI– ve suyun iyonlaflmas›ndan ortaya ç›kan

OH– toplan›r. CI– iyonlar›n›n yükseltgenme gerilimi

OH– iyonlar›n›n yükseltgenme geriliminden büyük ol-

du¤u için CI– iyonlar› yükseltgenir.

2CI– ⎯→ CI2 (g) + 2e– yükseltgenme

ÖRNEK

AgNO3 sulu çözeltisi elektroliz ediliyor.

Buna göre;

I. (–) yüklü elektrotta Ag(k) aç›¤a ç›kar.

II. Çözeltinin pH yükselir.

III. Anotta O2 gaz› aç›¤a ç›kar.


(Elektron verme e¤ilimi ; H > Ag > OH– – NO–3 )

A) Yanl›z I B) Yanl›z II C) Yanl›z III


ÇÖZÜM

2. Elde Edilen Maddelerin Miktar›

Bir elektroliz olay›nda elde edilen ürün miktar›, yar›

tepkimenin denkleminden, ak›mdan ve ak›m›n geçme

zaman›ndan hesaplan›r. Formül kullan›labilece¤i gibi,

yar› tepkime denklemlerinden orant›yla hesaplanabi-

lir. Bunun için elektronlar›n mol say›s›n›n bilinmesi ge-

rekir.

1 mol elektronun yükü 96500 kulondur. 1 mol elektro-

nun yüküne 1 faradayl›k yük denir. Yük,

ile hesaplan›r.

l = Ak›m fliddeti, birimi amperdir.

t = Zaman, birimi saniyedir.

Elde edilen madde miktar› formülle hesaplan›rsa,

formülü kullan›labilir. MA mol kütlesi n, iyonun yükselt-

genme say›s›d›r. Ancak bu konuda yar› tepkimeler-

den yararlan›larak hesaplamalar›n yap›lmas› daha

do¤rudur.

ÖRNEK

AgCI sulu çözeltisi elektroliz edilirken 0,27 amperlik

ak›m 2 saat süreyle kullan›l›yor.

Buna göre;

l. Katotta 2,16 gram Ag(k) aç›¤a ç›kar.

ll. Anotta NK’ da 448 cm3 Cl2 gaz› aç›¤a ç›kar.

lll. Devreden 0,02 mol elektron geçer.


( Ag=108, elektron verme e¤ilimi; H > Ag > CI– > OH–)



.mFQ

nMA=

.IQ t=

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

326

ÇÖZÜM

Seri ba¤l› elekroliz kaplar›nda kullan›lan yük eflittir.

Bundan dolay› seri ba¤l› kaplarda aç›¤a ç›kan mad-

delerin eflde¤er – gram miktarlar› eflit olur.

ÖRNEK

Seri ba¤l› kaplar›n birinde erimifl AICI3, di¤erinde

erimifl CaCI2 bulunmaktad›r.

Bir kapta 16 gram Ca(k) toplan›nca di¤er kapta kaç

gram AI toplan›r? (AI = 27, Ca = 40)

A) 1,8 B) 3,6 C) 5,4 D) 7,2 E) 8,4

ÇÖZÜM

Eflde¤er gram = Atom kütlesiDe¤erlik

AI için;

Eflde¤er gram =273

Ca için;

Eflde¤er gram =402

Ag için

Eflde¤er gram =108

1

327

YAKIT P‹LLER‹

Fosil yak›tlar büyük bir enerji kayna¤›d›r; fakat fosil

yak›tlar›n elektrik enerjisine dönüflümü oldukça verimsiz bir

ifllemdir. Metan›n yanmas› örnek verilebilir;

CH4(g) + 2O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2H2O(s) + enerji

Elektrik üretmek için, önce tepkimeyle sa¤lanan ›s› su-

yun buhar halinde dönüfltürülmesinde kullan›l›r, bu da daha

sora türbini ve jeneratörü çal›flt›r›r. Metan›n yanmas›yla aç›¤a

ç›kan enerjinin bir k›sm› basamaklarda kaybolur ve çevreye

verilir. En verimli elektrik santrallerinde bile bafllang›çtaki kim-

yasal enerjinin yaln›zca % 40’› elektrik enerjisine dönüflür.

Yanma tepkimeleri de redoks tepkimeleri oldu¤undan, bunla-

r›n do¤rudan elektrokimyasal anlamda kullan›lmas› arzu edi-

lir ve böylece güç üretiminde verim çok daha artar. Bu da ifl-

leyiflin devam edebilmesi için tepkimeye girenlerin sürekli olarak sa¤lanmas›n› gerektiren bir galvanik hücre, yani

yak›t pili olarak bilinen bir ayg›tla sa¤lan›r. Daha önce H2 – O2 yak›t pili kullan›lm›flt›r. H2 – O2 sistemine ilaveten

çeflitli yak›t pilleri gelifltirilmifltir. Bunlardan biri de propan – oksijen yak›t pilidir. Yar› hücre tepkimeleri:

Anot : C3H8(g) + 6H2O(s) ⎯→ 3CO2(g) + 2OH–(aq) + 20e–

Katot : 5O2(g) + 2OH–(aq) + 20e– ⎯→ 10H2O(s)

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

Net : C3H8(g) + 5O2(g) ⎯→ 3CO2(g) ⎯→ 3CO2(g) + 4H2O(g)

Net tepkime, propan›n oksijende yanma tepkimesiyle ayn›d›r.

Di¤er pillerden farkl› olarak, yak›t pilleri kimyasal enerji depolayamazlar. Tepkimeye girenler sürekli olarak

yeniden sa¤lanmal›d›r ve ürünler sürekli olarak yak›t pili jenaratörlerinde gürültü, titreflim, ›s› transferi, ›s›sal kirlilik

ve normalde elektrik santrallerinde görülen di¤er sorunlar yoktur. Yak›t pillerinin kullan›m› gönümüzde henüz

yayg›nlaflmam›flt›r. As›l büyük sorun, kirlili¤e yol açmayan, uzun süre ifllevlerini verimli bir flekilde yapabilen ucuz

elektrokatalizörlerin bulunmay›fl›d›r. Günümüz de yak›t pillerinin en baflar›l› uygulamalar› uzay araçlar›nda yer al›r.

ES

EN

YAY

INLA

RI

328

1. Eritilmifl XCI3 ve MgCI2 tuzlar› seri ba¤l› olarak

elektroliz edildi¤inde 11 gram X ve 7,2 gram Mg

aç›¤a ç›k›yor . X’in atom kütlesi nedir? (Mg= 24)

A) 22 B) 52 C) 55 D) 56 E) 64

ÇÖZÜM

2. CuCI2 ve MgI2 tuzlar›n›n kar›fl›m› suda çözüne-

rek haz›rlanan çözelti elektroliz ediliyor.

Buna göre;

I. Katotta ilk önce Cu(k) toplan›r.

II. Anotta ilk önce I2(g) aç›¤a ç›kar.

III. Devreden 0,5 mol elektron geçince anotta

11,2 litre I2 gaz› aç›¤a ç›kar.


(e– verme e¤ilimi; Mg>H>Cu>I–> CI–>OH–)


ÇÖZÜM

3. Mg+2 ve Y+n iyonlar›n› içeren iki çözelti seri ba¤-

l› kaplarda bir süre elektroliz edildi¤inde 4,8

gram Mg ve 20,7 gram Y toplan›yor.

Buna göre, n de¤eri kaçt›r?

(Mg=24, Y=207)

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 6

ÇÖZÜM

4. Seri ba¤l› iki elektroliz kab›ndan birincisinde

CaCI2 di¤erinde MnCIX tuzlar›n›n s›v› halleri

elektroliz ediliyor. Birinci kapta 8 gram Ca topla-

n›nca ikinci kapta 5,5 gram Mn toplan›yor.

x say›s› kaçt›r? (Ca=40, Mn=55)

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

ÇÖZÜM

ELEKTROK‹MYA ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 3

Elektrokimya

329

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. CuSO4 çözeltisinin elektrolizinde katotta 10 da-

kikada 0,20 gram Cu toplan›yor.

Ak›m fliddeti kaç amperdir? (Cu=64)

A) 0,5 B) 1 C) 2 D) 3 E) 4

ÇÖZÜM

6. NiCI2 , AgNO3 ve Pb(NO3)2 tuzlar› çözünerek

haz›rlanan sulu çözelti elektroliz ediliyor.

Buna göre;

I. Anotta ilk önce CI2 gaz› aç›¤a ç›kar.

II. Katotta ilk önce Ag(k) oluflur.

III. Devreden 0,2 mol elektron geçti¤inde katotta

10,8 gram Ag toplan›r.


(e– verme e¤ilimi;

Ni>Pb>H>Ag>CI–>OH–> NO3–, Ag= 108)


ÇÖZÜM

7.

fiekilde verilen seri ba¤l› kaplar›n 1.de CuCI çö-zeltisi, 2.de CuCI2 çözeltisi bulunuyor. Devredenbir süre elektrik ak›m› geçti¤inde 2. kapta 16gram Cu toplan›yor. Buna göre;I. 1. kapta 32 gram Cu(k) toplan›r. II. 1. kapta NK’ da 5,6 litre CI2 gaz› aç›¤a ç›kar.III. Her iki kapta toplam NK’da 11,2 litre CI2 gaz›

aç›¤a ç›kar.

yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? (Cu=64)


ÇÖZÜM

1M CuCI

+ –

1M CuCI2

+ –

1 2

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

330

8. 4M,500ml CuSO4 çözeltisi, 9,65 amperlik

ak›mla 2 saat elektroliz edilirse çözeltideki

Cu+2 deriflimi kaç molar olur?

(Hacim de¤iflmiyor)

A) 1,24 B) 1,82 C) 2D) 2,41 E) 3,28

ÇÖZÜM

9. Erimifl CrCI3 tuzu elektroliz ediliyor. 4,825

amperlik bir ak›m ile 5 saat elektroliz ediliyor.

Buna göre;

I. Devreden geçen elektron miktar› 0,6 moldür.

II. 15,6 gram Cr(k) aç›¤a ç›kar.

III. Aç›¤a ç›kan CI2 gaz› NK’ da 10,08 litredir.

yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? (Cr=52)

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve IID) II ve III E) I,II ve III

ÇÖZÜM

10. Na2SO4 , AgNO3 ve KOH kar›fl›m› suda çözüne-

rek bir çözelti haz›rlan›yor.

Elde edilen kar›fl›m elektroliz edildi¤inden

anotta hangi madde aç›¤a ç›kar?

(elektron verme e¤ilimi;

K > Na > H > Ag > OH– > SO4–2

> NO3–)

A) O2 B) H2 C) Ag D) K E) NO2

ÇÖZÜM

11. MCI2 tuzunun saf s›v› hali elektroliz ediliyor.

1 amperlik bir ak›m 2 saat boyunca kullan›l›yor.

Bu süre sonunda 7,72 gram M metali toplan-

d›¤›na göre, toplanan metalin atom kütlesi

kaçt›r?

A) 127 B) 185 C) 207 D) 227 E) 415

Elektrokimya

331

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

12. H2SO4 suda çözünerek haz›rlanan çözelti

1,5 amperlik bir ak›mla 12 saat elektroliz ediliyor

Buna göre;

I. Katotta aç›¤a ç›kan H2 gaz› NK’da

7,52 litredir.

II. Anotta aç›¤a ç›kan O2 gaz› NK’da

3,76 litredir.

III. Ayr›flan suyun kütlesi 6,04 gramd›r.


(H =1, O=16, elektron verme e¤ilimi;

H > OH– > SO–24 )

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IIID) I ve II E) I,II ve III

ÇÖZÜM

13. Erimifl XCIn elektroliz ediliyor. Anotta 0,3 mol

CI2(g) aç›¤a ç›karken, katotta 0,2 mol X aç›¤a

ç›kmaktad›r.

Buna göre, X metalinin nitrat tuzunun formü-

lü afla¤›dakilerden hangisidir?

A) X(NO3)3 B) X2(NO3) C) XNO3

D) X(NO3)2 E) X2NO3

ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

332

1. Seri ba¤l› elektroliz kaplar›n›n birincisinde MgCI2ikincisinde XCIn saf s›v› tuzlar› bulunmaktad›r.

Bir süre elektroliz edildi¤inde birinci kapta

4,8 gram Mg, ikinci kapta 22,4 gram X toplan›-

yor.

Buna göre;

a) n say›s› kaçt›r? (Mg = 24, X = 112)

b) Devreden kaç mol elektron yükü geçmifltir?

c) ‹kinci kapta aç›¤a ç›kan CI2 gaz› NK’ da kaç

litredir?

2. ‹ki elektroliz kab›n›n birincisinde erimifl CaCI2,

di¤erinde erimifl AICI3 bulunuyor. Bu elektroliz

kaplar›ndaki saf s›v› tuzlar seri ba¤l› olarak bir

süre elektroliz ediliyor.

Buna göre;

a) Birinci kapta 4 gram Ca toplan›nca ikinci kap-

ta kaç gram AI toplan›r?

(Ca=40, AI=27)

b) Her iki kapta toplanan CI2 gaz› NK’da kaç lit-

redir?

3. Seri ba¤l› elektroliz kaplar›n›n birincisinde Cu+2

di¤erinde Ga+n nin klorür tuzlar› elektroliz edili-

yor. Her iki kapta aç›¤a ç›kan CI2 gaz›n›n toplam

hacmi NK’da 26,88 litredir.

Buna göre;

a) Aç›¤a ç›kan Cu(k) kaç gramd›r? (Cu = 64)

b) 27,6 gram Ga(k) aç›¤a ç›kt›¤›na göre n say›-

s› kaçt›r? (Ga = 69)

4. KCI, Cu(NO3)2 ve CaI2 tuzlar›ndan oluflan bir

kar›fl›m suda çözünerek bir çözelti haz›rlan›yor.

Maddelerin elektron verme e¤ilimi;

K > Ca > H > Cu > I– > CI– > OH– > NO3– tür.

Buna göre;

a) Anotta aç›¤a ç›kan ilk madde hangisidir?

b) Katotta aç›¤a ç›kan ilk madde hangisidir?

c) Anotta aç›¤a ç›kacak maddelerin aç›¤a ç›k›fl

s›ras› nedir?

5. 200ml MgCI2 çözeltisi elektroliz ediliyor. Çözeltide-

ki CI– iyonlar›n›n tümü tükeninceye kadar devre-

den 0,5 faradayl›k yük geçiyor.

Buna göre;

a) MgCI2 çözeltisinin deriflimi kaç molard›r?

b) Katotta aç›¤a ç›kan maddenin cinsi ve mikta-

r› nedir? (elektron verme e¤ilimi;

Mg > H > CI– > OH– dir)

6. S›v› CrCIn in elektrolizinde devreden 0,75 mol

elektron geçti¤inde 13 gram Cr (k) olufluyor.

Buna göre;

a) n say›s› kaçt›r? (Cr=52)

b) Aç›¤a ç›kan CI2 gaz› NK’ da kaç litredir?


Elektrokimya

333

ES

EN

YAY

INLA

RI

7. S›v› XCIn tuzunun elektrolizinde devreden 0,6

mol elektron geçti¤inde katotta 0,2 mol X metali

toplanmaktad›r.

Buna göre;

a) n say›s› kaçt›r?

b) X metalinin 16S elementi ile yapaca¤› kararl›

bilefli¤in formülü nedir?

8. 0,15 M 2 litre CaCI2 çözeltisi devreden 0,5 molelektron geçinceye kadar elektroliz ediliyor. Çö-zeltinin toplam hacmi de¤iflmiyor.

Elektron verme e¤ilimi; Ca > H > CI– > OH– ol-du¤una göre;

a) Oluflan CI2 gaz›n›n NK’ daki hacmi kaç litre

olur?

b) Kalan çözeltideki CI– iyonlar› deriflimi kaç

molar olur?

c) Çözeltinin pH’› kaç olur? (log 2,5 = 0,4)

9. Eritilmifl XCI3 ve MgCI2 tuzlar› seri ba¤l› elektro-liz kaplar›nda elektroliz edildi¤inde 10,4 gram Xve 7,2 gram Mg aç›¤a ç›k›yor.Buna göre;

a) Devreden kaç mol elektron geçmifltir?

(Mg=24)

b) X’ in atom kütlesi kaçt›r?

c) XCI3 tuzunun bulundu¤u kapta aç›¤a ç›kan

CI2 gaz› NK’ da kaç litredir?

10. S›v› TiCI4 tuzu elektroliz ediliyor. 1,6 amperlik

bir ak›m ile 2.103 dakika elektroliz edildi¤ine

göre,

a) Oluflan Ti yaklafl›k kaç gramd›r? (Ti=48)

b) Aç›¤a ç›kan klor gaz›n›n NK’ daki hacmi kaç

litredir?

11. Seri ba¤l› elektroliz kaplar›n›n birincisinde

CuSO4 çözeltisi, ikincisinde Ag2SO4 çözeltisi ve

üçüncüsünde H2SO4 çözeltisi bulunmaktad›r. Bir

süre elektroliz edildi¤inde birinci kapta 0,192

gram bak›r aç›¤a ç›k›yor. Buna göre;

a) ‹kinci kapta aç›¤a ç›kan gümüfl miktar› kaç

gramd›r?(Cu=64, Ag=108)

b) Üçüncü kapta elde edilen H2 gaz›n›n

684 mm Hg bas›nç ve 27°C s›cakl›k koflulla-

r›ndaki hacmi kaç litre olur?

12. Seri ba¤l› elektroliz kaplar›n›n birincisinde CaCI2saf s›v› maddesi ikincisinde CaBr2 sulu çözeltisi

bulunuyor. Birinci kab›n katodunda 48g Ca top-

lan›yor.

Buna göre;

a) ‹kinci kab›n anotunda aç›¤a ç›kan madde

kaç gramd›r?

(Elektron verme e¤ilimi; Ca > H > Br– > OH–)

b) ‹kinci kab›n anotunda aç›¤a ç›kan madde ile

katodunda aç›¤a ç›kan madde tepkimeye so-

kuluyor. Elde edilen madde kaç gram olur?

(Ca=40, H=1, Br= 80)

c) Bir önceki soruda tepkime sonucunda elde

edilen madde ile 1200cm3 çözelti haz›rlan›-

yor. Çözeltinin deriflimi kaç molar olur?

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

334

ETK‹NL‹K – 13

DO⁄RU VE YANLIfiI BEL‹RLEYEL‹MAfla¤›daki ifadelerden hangilerinin do¤ru, hangilerinin yanl›fl oldu¤unu, ilgili bofllu¤a ✓ iflaretini kooyarak

belirtiniz.

■ 1. Bir kimyasal tepkimede elektron al›flverifli oluyorsa bu tür tepkimelere yükseltgenme-indirgenme denir.

■ 2. Bilefliklerin veya iyonlar›n bilefliminde yer alan elementlerin atomlar›n›n sahip oldu¤u elektriksel yüke yük-

seltgenme basama¤› denir.

■ 3. Atomlar›n yükseltgenme basama¤› daima pozitif bir de¤erdir.

■ 4. Bir elementin yükseltgenme basama¤›n›n artmas›na indirgenme denir.

■ 5. Kendisi indirgenirken karfl›s›ndakini yükseltgeyen maddeye indirgen denir.

■ 6. Sadece indirgenmenin oldu¤u tepkimelere indirgenme yar› tepkimesi denir.

■ 7. Kendili¤inden gerçekleflen redoks tepkimelerinde yükseltgenen metalin elektron verme e¤ilimi, indirgenen

metalin elektron verme e¤iliminden büyüktür.

■ 8. Redoks tepkimelerinde elektron ortaklaflmas› olur.

■ 9. Metallerin aktifli¤i artt›kça elektron verme isteklerinde azalma gözlenir.

■ 10. Bir madde e¤er karfl›s›ndaki indirgenmifl ise indirgen veya karfl›s››ndaki yüksetgenmifl ise yükseltgendir.

■ 11. Kendili¤inden gerçekleflen redoks tepkimesinde indirgenen ametalin elektron alma e¤ilimi, yükseltgenen

ametalin elektron alma e¤iliminden büyüktür.

■ 12. ‹ndirgenen bir atom elektron vermifltir.

■ 13. Bir pilin tuz köprüsündeki anyonlar anoda, katyonlar ise katoda göç eder.

■ 14. Bir pilin anot elektrotunda indirgenme olur.

■ 15. Elektrotlar aras›nda oluflan potansiyel fark pilin çal›flmas›n› sa¤lar.

■ 16. Standart pil gerilimi sürekli sabit bir flekilde devam eder.

■ 17. Bir kimyasal pilin gerilimi sürekli sabit bir flekilde devam eder.

■ 18. Elektrokimyasal piller kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltürür.

■ 19. NaCl tuzunun çözeltisinin elektrolizinde sodyum metali elde edilebilir.

Elektrokimya

335

ES

EN

YAY

INLA

RI

ETK‹NL‹K – 14


1. Bir elementin yükseltgenme basama¤›n›n azalmas›na …………… denir.

2. Bir madde e¤er karfl›s›ndakini yükseltgemifl ise …………… dir.

3. Aktifli¤i büyük olan bir ametalin …………… e¤ilimi büyüktür.

4. Aktifli¤i büyük olan bir metalin …………… e¤ilimi büyüktür.

5. Atomlar›n sahip olduklar› yük onlar›n yükseltgenme ……………d›r.

6. Yükseltgenme – indirgenme reaksiyonlar›n› kullanarak, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüfltüren

sistemlere …………… denir.

7. Pilin …………… elektrodunda yükseltgenme olur.

8. Pil sisteminde bulunan tuz köprüsünde …………… yüklü iyonlar anoda do¤ru gider.

9. Katot elektrotunda devredeki elektronlar çözeltideki …………… aktar›l›r.

110. Elektrolizde anot ve katot kaplar›nda toplanan maddelerin …………… mol say›s› birbirine eflittir.

11. E°pil de¤eri s›f›rdan küçük pilleri çal›flt›rmak için d›flar›dan sisteme bu de¤erden daha büyük bir ……………

uygulanmal›d›r.

12. Ayn› tür elektrot ve çözeltilerden farkl› deriflimler kullan›larak haz›rlanan elektrokimyasal pillere ……………

denir.

13. Yükseltgenme-indirgenme tepkimelerine genel olarak …………… denir.

14. Bir yükseltgenme-indirgenme tepkimesinin gerçeklefltirilmesi için elektrik enerjisi kullan›l›rsa, bu olaya

…………… denir.

15. Elektrolizde, elektrotlarda oluflan veya harcanan maddelerin miktarlar› devreden geçen ak›m ile do¤ru orant›-

l›d›r. Bu …………… n›n bir sonucudur.

16. Standart flartlarda farkl› deriflimlere sahip çözeltilerle haz›rlanan bir pilin gerilimi …………… ile hesaplan›r.

Redoks tepkimeleri

Katyona

Elektron alma

Anot

Elektroliz

Efl de¤er

Elektrokimyasal pil

‹ndirgenme

Neerst denklemi

Deriflim pilleri

Negatif

Yükseltgenme

Faraday yasas›

Yükseltgen

Basama¤›

Gerilim

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

336

ETK‹NL‹K – 15

P‹LLER‹N GER‹L‹MLER‹N‹ HESAPLAYALIMAfla¤›da bilgileri verilen pillerin pil gerilimlerini hesaplay›n›z. Pil hakk›nda verilmeyen di¤er kofluullar stan-

dart olarak al›nacakt›r.

Anot ve Çözeltisi

Anot : Mg

1M MgCl2

Katot ve Çözeltisi Yükseltgenme ve indirgenme denklem ve potansiyelleri PilGerilimi

Katot : Ag

1M AgNO3

Mg+2 + 2e– → Mg(k) E° = –2,37 volt

Ag+ + e– → Ag(k) E° = +0,80 volt

Anot : Mg

1M MgCl2

Katot : Ag

1M HCl

Mg(k) → Mg+2 + 2e– E° = +2,37 volt

Ag(k) → Ag+ + e– E° = –0,80 volt

2H+ + 2e– → H2(g) E° = 0,0 volt

Anot : Fe

1M Fe(NO3)2

Katot : Cu

1M HCl

Fe(k) → Fe+2 + 2e– E° = +0,76 volt

Cu(k) → Cu+2 + 2e– E° = –0,34 volt

2H+ + 2e– → H2(g) E° = 0,0 volt

Anot : Zn

1M ZnCl2

Katot : Cu

0,1M Cu(NO3)2

Zn(k) → Zn+2 + 2e– E° = +0,76 volt

Cu(k) → Cu+2 + 2e– E° = –0,34 volt

Anot : Ca

1M CaCl2

Katot : Ag

0,01M AgNO3

Ca+2 + 2e– → Ca(k) E° = –2,87 volt

Ag+ + e– → Ag(k) E° = +0,80 volt

Anot : Zn

0,1M ZnCl2

Katot : Ag

1M AgNO3

Zn(k) → Zn+2 + 2e– E° = +0,76 volt

Ag(k) → Ag+ + e– E° = –0,80 volt

Anot : Ni

1M NiCl

Katot : Ag

1M Cu(NO3)2

Anot : Ag

0,01M AgNO3

Katot : Ag

0,1M AgNO3

Anot : Al

1M Al(NO3)3

Katot : Cu

1M HCl

Anot : Al

0,1M Al+3

Katot : Ag

1M Ag+

Al(k) → Al+3 + 3e– E° = +1,66 volt

Ag(k) → Ag+ + e– E° = –0,80 volt

Anot : Fe

0,1M Fe(NO3)2

Katot : Ag

0,1M AgNO3

Fe(k) → Fe+2 + 2e– E° = +0,44 volt

Ag(k) → Ag+ + e– E° = –0,80 volt

Anot : Mn

1M MnCl2

Katot : Ag

1M Cu(NO3)2

Anot : X

0,1M X+2

Katot : Y

1M Y+1

X(k) → X+2 + 2e– E° = +0,40 volt

Y(k) → Y+ + e– E° = 0,80 volt

Ni(k) → Ni+2 + 2e– E° = +0,25 volt

Cu(k) → Cu+2 + 2e– E° = –0,34 volt

Ag(k) → Ag+2 + e– E° = –0,80 volt

Ag(k) → Ag+(aq) + e– E° = –0,80 volt

Al(k) → Al+3 + 3e– E° = +1,66 volt

Cu(k) → Cu+2 + 2e– E° = –0,34 volt

2H+ + 2e– → H2(g) E° = 0,0 volt

Mn+2 + 2e– → Mn(k) E° = –0,40 volt

Cu+2 + 2e– → Cu(k) E° = +0,34 volt

Ag+ + e– → Ag(k) E° = +0,80 volt

337

ES

EN

YAY

INLA

RI

ELEKTROK‹MYA TEST – 1 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR)

1. X,Y ve Z metallerinin aktiflik s›ras› X > Z >Y dir.

Buna göre;

yukar›daki kaplardan hangilerinde tepkime

olmaz?

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IIID)I ve II E) II ve III

2. Ni+2(aq)+ 2Ag(k) ⎯→ Ni(k) +2Ag

+(aq)

Yukar›daki verilen tepkime için afla¤›dakiler-

den hangisi yanl›flt›r?

A) Ni+2 indirgenmifltir.

B) Ag+ yükseltgenme ürünüdür.

C) Ni+2 yükseltgendir.

D) Ni indirgenme ürünüdür.

E) Ag+ indirgendir.

3. Afla¤›daki tepkimelerin hangisinde kükürt in-

dirgenmifltir?

A) Hg2SO4 + 2e– ⎯→ 2Hg + SO4–2

B) Ag2SO4 ⎯→ 2Ag++ SO4–2

C) Cu + H2S ⎯→ CuS + 2H+ + 2e–

D) SO3 ⎯→ SO2 + 1/2 O2

E) S + O2 ⎯→ SO2

4. K2Cr2O7+HCI ⎯→ KCI + CrCI3 + CI2 + H2O

yukar›da verilen redoks tepkimesi için;

I. HCI’ deki klor yükseltgenmifltir.

II. CrCI3 yükseltgenme ürünüdür.

III. En küçük tam say›larla denklefltirilirse H2O

nun katsay›s› 7 olur.

yarg›lar›ndan hangisi yanl›flt›r?A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IIID) I ve III E) II ve III

5. Asitli ortamda gerçekleflen,

Fe+2 + Cr2O7–2 ⎯→ Fe+3 + Cr+3

redoks tepkimesi için;

I. En küçük tam say›larla denklefltirilmifl in-

dirgenme yar› tepkimesi,

14H++ Cr2O7–2 + 6e– ⎯→ 2Cr+3 + 7H2O

fleklindedir.

II. Fe+2 indirgendir.

III. Fe+3 yükseltgenmifltir.




6. 1M NaCI sulu çözeltisinin elektrolizine iliflkin

afla¤›daki iifadelerden hangisi yanl›flt›r?

(e– verme e¤ilimi ; Na > H > CI–>OH–)

A) Katotta H2 gaz› aç›¤a ç›kar.

B) Anotta CI2 gaz› aç›¤a ç›kar.

C) (+) yüklü elektrotta yükseltgenme olur.

D) (–) yüklü elektrotta Na(k) birikir.

E) Elektroliz s›ras›nda çözeltinin pH yükselir.

7. ‹ki ayr› kaptaki erimifl MgCI2 ve AICI3 tuzlar› be-

lirli bir ak›mla ayn› sürede elektroliz ediliyor.

Kaplardan birinde 4,8 gram Mg(k) toplan›nca

di¤erinde kaç gram AI toplan›r?

(Mg = 24, Al = 27)

A) 2,7 B) 3,6 C) 5,1 D) 5,4 E) 7,2

8. Asitik ortamda gerçekleflen

Cr2O7–2 + SO3

–2 ⎯→ Cr+3 + SO4–2

redoks tepkimesi en küçük tam say›larla

denklefltirilirse yükseltgen maddenin katsa-

y›s› kaç olur?

A) 8 B) 5 C) 4 D) 3 E) 1

1M Y+2

I

X

1M Z+2

II

Y

1M X+2

III

Z

Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

338

9.

Yukar›daki verilen pil sisteminde Y elektrotunun

miktar› 1 mol azal›rken X ‘ in kütlesi 48 gram art-

maktad›r.

Bu sistem için;

I. X yükseltgenmektedir.

II. X ve Y’nin yükleri birbirine eflittir.

III. 2. kaptaki çözeltide Y+n iyonlar› deriflimi art-

maktad›r.

yarg›lar›ndan hangileri yanl›flt›r? (X=48)A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve IID) II ve III E) I,II ve III

10. Pil Standart pil gerilimi

AI – Ag 2,46 volt

Cu – Ag 0,46 volt

‹ki pilin standart bafllang›ç gerilimleri verilmifltir.

Metallerin elektron verme e¤ilimleri

AI > Cu > Ag oldu¤una göre, AI–Cu pili için

afla¤›dakilerdenn hangisi yaln›flt›r?

A) AI elektrot anottur.

B) Cu elektrotunun çevresinde indirgenme olur.

C) Cu elektrot elektron al›r.

D) AI elektrot yükseltgenendir.

E) Standart pil gerilimi 2 volttur.

11.

fiekilde verilen pilin 2. kab›na Na2S kat›s› ilave

edilerek çözüldü¤ünde pilin gerilimi azalmaktad›r.

Buna göre;

I. Mn elektrot anottur.

II. 1. kaba su kat›l›rsa pil gerilimi artar.

III. Elektron ak›m› d›fl devrede Mn’den Co’yedo¤ru olur.


(CoS için Kç= 5.10–22)

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve IID) I ve III E) I,II ve III

12.

fiekilde verilen pilde zamanla H+ çözeltisinin

pH’ › artt›¤›na göre;

I. Elektron ak›m› d›fl devrede X’ ten H2’e dir.

II. H2 elektron alarak indirgenmifltir.

III. X+2 iyonlar›n›n deriflimi artm›flt›r.



tuz köprüsü1 atmH2(g)

X

1 2

Pt

1M X+2

çözeltisi1M H+

çözeltisi

1M Mn+2 1M Co+2

tuz köprüsüMn Co

1 2

X tuzu çözeltisi Y tuzu çözeltisi

tuz köprüsüX Y

1 2

341

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. X+(aq) + Y(k) ⎯→ X(k) + Y

+(aq)

2Z+(aq) + U(k) ⎯→ 2Z(k) + U+2

(aq)

2X(k) + U+2(aq) ⎯→ 2X

+(aq) + U(k)

X, Y, Z ve U elementlerinin yukar›daki tepkimele-ri kendili¤inden olmaktad›r. Buna göre, bu ele-mentlerin elektron verme e¤ilimlerine göredo¤ru s›ralan›fl› nedir?

A) Y > X > U > Z B) X > Y > U > Z

C) Y > Z > U > X D) X > Y < Z > U

E) Z > U > Y > X

2. SO3–2 + CrO4

–2 ⎯→ SO4–2 + Cr(OH)–4

Bazik ortamda gerçekleflen yukar›daki tep-kime için afla¤›dakilerden hangisi yanl›flt›r?

A) SO3–2’ deki kükürt indirgendir.

B) CrO4–2 deki krom indirgenmifltir.

C) SO4–2 yükseltgenme ürünüdür.

D) En küçük tam say›larla denklefltirilmifl yük-seltgenme yar› tepkimesinde H2O’ nun kat-say›s› 1 dir.

E) ‹ndirgenme yar› tepkimesinin denklefltirilmifldenklemi 4H+ + CrO4

–2 ⎯→ Cr (OH)–4 + 3e–

fleklindedir.

3. Na2CO3 + Br2 ⎯→ NaBr + NaBrO3 + CO2

yukar›da verilen redoks tepkimesi için;

I. Elektron al›fl verifli brom atomlar› aras›ndaolmufltur.

II. Br2 yükseltgenmifltir.

III. Na2CO3 yükseltgendir.




4. Bazik ortamda gerçekleflen;

Zn + NO3– ⎯→ NH3 + Zn(OH)4

–2


I. En küçük tam say›larla denklefltirilmifl in-dirgenme yar› tepkimesinin denklemi

6H2O + NO3– + 8e– ⎯→ NH3 + 9OH– flek-

lindedir.

II. Zn indirgen maddedir.

III. Denklem en küçük tam say›larla denklefltiril-di¤inde H2O’ nun katsay›s› 6 olur.




5.

Ni+2(aq) + 2e ⎯→ Ni(k) E0 = –0,25 volt

Zn+2(aq) + 2e– ⎯→ Zn(k) E

0= –0,76 volt

fiekil çal›flan elektrokimyasal bir pili göstermek-tedir.

Bu pil için afla¤›dakilerden hangisi yanl›flt›r?

A) Pozitif iyonlar tuz köprüsünde Ni elektrondado¤ru gider.

B) Zamanla nikel elektrodun kütlesi azal›r.

C) Elektron ak›m› d›fl devrede Zn’den Ni’e do¤-ru olur.

D) Negatif iyonlar tuz köprüsünde Zn elektrodado¤ru gider.

E) 1. kaba su kat›l›rsa pil gerilimi azal›r.

1M NiSO4

tuz köprüsüZnNi

1 2

1M ZnSO4


Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

342

6.


I. Pil, her iki kaptaki Ag+ iyonlar› deriflimi eflitoluncaya kadar çal›fl›r.

II. Yar› pil tepkimeleri

Ag+(1M) + e– ⎯→ Ag(k) ve

Ag(k) ⎯→ Ag+(0,01M) + e– fleklindedir.

III. 2. kaba Cl– iyonlar› ilave edilirse pil gerilimidüfler.


(AgCI kat›s› suda çok az çözülür)



7. Eritilmifl XCI3 ve CaCI2 tuzlar› seri ba¤l› bir fle-kilde elektroliz edildi¤inde 11 gram X ve 12 gramCa aç›¤a ç›k›yor.

Buna göre, X’ in atom kütlesi kaçt›r? (Ca=40)

A) 27 B) 44 C) 52 D) 55 E) 56

8. Asitli sulu çözeltide gerçekleflen,

CH4O + Cr2O7–2 ⎯→ CH2O2 + Cr+3


I. CH4O daki karbonun de¤erli¤i –2 dir

II. En küçük tam say›larla denklefltirilirse

H2O’nun katsay›s› 11 olur.

III. CH2O2 deki karbonun de¤erli¤i +2 dir.



9.

fiekildeki pilde bulunan X+2, Y+2 ve H+

iyonlar›n›n indirgenme e¤ilimleri

Y+2 > H+ > X+2 dir.Buna göre, pil için;I. Anot tepkimesi;

X(k) ⎯→ X+2(aq) + 2e– dur.

II. Katot tepkimesi:Y

+2(aq) + 2e– ⎯→ Y(k)’d›r.

III. Pil tepkimesi:X(k) + 2H

+(aq) ⎯→ X

+2(aq) + H2(g) d›r.


A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IIID) I ve II E) I ve III

10.

Ba+2(aq) + 2e– ⎯→ Ba(k) E0 = –2,90 volt

Cu+2(aq) + 2e– ⎯→ Cu(k) E0 = +0,34 volt

Yar› pil tepkimelerinin standart gerilimleri bilin-di¤ine göre, yukar›daki pil sistemine ayr› ayr›uygulanan;

I. 2. kaba ar› su eklemek

II. 1. kaba Ba(NO3)2 katk›s› eklemek

III. 2. kaba 2M Cu+2 çözeltisi eklemek

ifllemlerinden hangileri pil gerilimini art›r›r?


1M Ba+2

tuz köprüsüCuBa

1 2

1M Cu+2

1M X+2

tuz köprüsüYX

1 2

1M H+1M Ag+

tuz köprüsüAgAg

1 2

0,01 M Ag+

349

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. X, Y, Z metalleri ve H’nin elektron verme e¤ilimleri aras›nda X > H > Y > Z ba¤›nt›s› var-d›r. Buna göre ;

I. X + 2H+→ X+2 + H2II. X + Y+2 →X+2 + YIII. 2H+ + Z →Z+2 + H2

tepkimelerinde hangileri kendili¤inden ger-çekleflir?


2. X, Y ve Z metallerinin elekton verme e¤ilimi (ak-tiflik s›ras›) X < Y < Z fleklindedir. Bu metallerdenyap›lm›fl kaplar içinde afla¤›daki çözeltiler vard›r.

Yukar›daki metal kaplar›n hangilerinde iiçin-deki çözeltiler saklanabilir?

A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IIID) I ve III E) II ve III

3. X0 + Y+2 → X+2 + Y0

Y0 + Z+2 → Y+2 + Z0

tepkimeleri yaz›ld›klar› yönde kendiliklerindengerçekleflmektedir.

Buna göre ;

I. En aktif metal X’tir.

II. En kuvvetli indirgen X’tir.

III. ‹ndirgenme e¤ilimi en büyük olan Z+2 iyonu-dur.


A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IIID) I ve III E) I, II ve III

4.

Al → Al+3 + 3e– E0= +1,66 voltH2 → 2H+ + 2e– E0 = 0,00 voltAg → Ag+ + e– E0 = –0,80 volt

Yukar›daki sistem için afla¤›dakilerden han-gisi do¤rudur?

A) Pil gerilimi 1, 66 volttur.

B) Ag elektrot anottur.

C) Al elektrot katottur.

D) e– ak›m› Ag den Al do¤rudur.

E) Ag sürekli afl›naca¤›ndan Ag+ deriflimi artar.

5.

Mg+2(aq) + 2e– → Mg(k) E° = –2,37 volt

Pb+2(aq) + 2e– → Pb(k) E° = –0,13 volt

Yukar›daki pilde belirtilen özelliklerden han-gisi yanl›flt›r?

A) Mg elektrot katottur.

B) Pb elektrot katotdur.

C) Elektron ak›m› Mg’den Pb’ye do¤rudur.

D) (+) iyon göçü Pb’ye do¤rudur.

E) Pb+2 elementel hale geçer.

tuz köprüsüMg Pb

1M Mg+2 1M Pb+2

AI Ag

1M AICI3 1M HCI

tuz köprüsü

XNO3

çözeltisi

YNO3

çözeltisi

ZSO3

çözeltisi

Y kap Z kap X kap

I II III


Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

350

6.

Yukar›daki sistemde oluflan pil tepkimesiiçin;

I. Elektron ak›m› I’e do¤rudur.

II. Birinci kaba 100 ml saf su kat›l›rsa pil gerili-mi s›f›r olur.

III. Birinci kap katottur.




7.

Bu çöözeltilere X, Y, Z metalleri at›ld›¤›nda;

• X, üçüylede tepkime veriyor.

• Z, yaln›z III ile tepkime veriyor.

• Y, II ve III ile tepkime veriyor.

Buna göre aktiflikteki azal›fla göre hangisido¤rudur?

A) X, Y, Z, H B) X, Y, H, Z C) Y, X, Z, HD) Y, Z, H, X E) X, Z, Y, H

8.

fiekildeki pil sisteminde 0,1 mol X çözünürken Yelektrotta 0,1 mol Y birikiyor.

Bu pil için ;

I. X metalinin de¤erli¤i ile Y metalinin de¤erli¤ieflittir.

II. X ve Y ayn› metallerdir.

III. Anot tepkimesi X(k) → X+n (aq) + ne– d›r.

ifadelerinden hangileri kesinlikle do¤rudur?



9. X, Y, Z metalleri için yap›lan deneylerin so-nuçlar›;

I. Sadece Z metali HCI çözeltisi ile tepkime ve-rerek H2 gaz› oluflturuyor.

II. Y metali X+2 çözeltisi ile tepkime vermiyor.

oldu¤una göre X, Y, Z ve H elementlerinin in-dirgen özelliklerine göre büyükten küçü¤edo¤ru s›rallan›fl› afla¤›dakilerden hangisidir?

A) Z,H, Y ,X B) Z, H, X, Y C) H, X, Y, Z

D) Y, X, H, Z E) X, Y, Z, H

Tuz köprüsüX Y

X+n çözeltisi

III

Y+m çözeltisi

H2O HCI HNO

3

I II III

Tuz köprüsü

I II

100 ml 2MAgNO

3

100 ml 1MAgNO

3

Ag Ag

351

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. 1M NaCI çözeltisinin elektrolizine iliflkin afla-¤›daki ifadelerden hangisi yanl›flt›r?

(Elektron verme e¤ilimi; Na>H>CI–>OH–)

A) Katotta H2 aç›¤a ç›kar.

B) Anotta CI2 gaz› aç›¤a ç›kar.

C) (+) yüklü elektrotta yükseltgenme olur.

D) (+) yüklü elektrotta O2 gaz› aç›¤a ç›kar.

E) (–) yüklü elektrotta indirgenme olur.

2. Cu2S + NO–3 → Cu+2 + S + NO

Tepkimesi asidik ortamda denklefltirilirsetepkimede yer alacak H2O’ nun katsay›s› neolur?

A) 2 B) 3 C) 4 D) 6 E) 8

3. Magnezyum, erimifl magnezyum klorünün(MgCI2) elektrolizi ile elde edilir.

Bu elektrolize ilgili afla¤›dakilerden hangisiyanl›flt›r? (Mg: 24, CI: 35,5)

A) Anotta klor elde edilir.

B) Katotta magnezyum elde edilir.

C) Magnezyum klorürü eritmek ›s› ister.

D) Anot ve katotta elde edilen maddelerin kütle-leri eflittir.

E) Elde edilen magnezyum ve klorun mol say›-lar› eflittir.

4. Cr(OH)–4 + 4OH– → CrO4

–2+ 4H2O + 3e–


I. Yükseltgenme yar› tepkimesidir.

II. Tepkime bazik ortamda gerçekleflmektedir.

III. Cr(OH)–4 ve CrO4

–2deki (Cr) atomlar›n›n de-

¤erlikleri s›ras›yla (+3) ve (+6) d›r.



5. CrO–2 + 4OH

–→ CrO4

–2+ 2H2O + 3e–


I. Yükseltgenme yar› tepkimesidir.

II. CrO4–2

deki Cr, +6 de¤erliklidir.

III. Bazik ortamda gerçekleflmektedir.



6. I. Anotta yükseltgenme olur.

II. Elektron verme e¤ilimi büyük olan elektrotanottur.

III. Anot ve kanotta al›n›p verilen elektron say›la-r› eflittir.

Elektrokimyasal bir pil için yukar›daki yarg›-lar›ndaan hangileri do¤rudur?

A) Yaln›z II B) I ve II C) I ve IIID) II ve III E) I, II ve III

7. I. 3Cl2 + 6OH– → 5Cl– + ClO–3 + 3H2O

II. MnO4–2

→ MnO2 + MnO4–

III. 2 FeBr2 + Br2 → 2FeBr3

Yukar›daki tepkimelerin hangilerinde bir ele-ment hem indirgenmifl hem de yükseltgen-mifltir?



8. FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2

Tepkimesi için afla¤›da verilenlerden hangisido¤rudur?

A) FeS2 yükseltgendir. B) O2 indirgendir. C) Tepkimede kükürt 8e– al›r. D) Tepkimede FeS2’deki Fe ve kükürt yükselt-

genir.E) Tepkime tamamlan›rsa oksijenin katsay›s›

4 olur.


Elektrokimya

ES

EN

YAY

INLA

RI

352

9.

fiekilde dirençleri özdefl iki elektroliz kab›ndaFeSO4 ve AgNO3 çözeltileri elektroliz ediliyor.

I kapta 11,2 gr Fe aç›¤a ç›kt›¤›nda di¤erindenkaç Ag atomu toplan›r?

(Fe : 56, Ag : 108, Avogadro say›s› 6.1023)

A) 1,2.1023 B) 2,4.1023 C) 3,6.1023

D) 2,4.1024 E) 1,2.1025

10. Afla¤›da verilen tan›mlardan hangisi Faradayyasas›n›n ifadesidir?

A) Kimyasal tepkimelerde kütle korunur.

B) Bir mol gaz N.K. da 22,4 litrelik hacim kaplar.

C) Devreden 96500 kulonluk elektrik miktar›geçti¤inde elektrotlarda bir eflde¤er grammadde aç›¤a ç›kar.

D) Avogadro say›s› kadar elektron alabilen veyaverebilen madde miktar›na eflde¤er kütle de-nir.

E) ‹leri ve geri tepkime h›zlar›n›n eflitlendi¤i an,kapal› tepkime kab› içinde dengeye var›r.

11. Afla¤›da verilenlerdenn hangisinde azot yük-seltgenmifltir?

A) N2+3H2 → 2NH3

B) Fe(NO3)2 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaNO3

C) 2NO + O2 → N2O4

D) 3Cu 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 4H2O

E) NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O

12. CaCl2 tuzu saf s›v›s›n›n elektrolizinde, devre-

den 5 mol elektron de¤erinde yük geçti¤inde

katotta kaç graam madde aç›¤a ç›kar?(Ca : 40, Cl : 36)

A) 20 B) 50 C) 100 D) 200 E) 400

13. MnO–4 + NH3 → MnO2 + NO

–3

Bazik ortamda gerçekleflen tepkimeye aityükseltgenme yar› tepkimesi afla¤›dakiler-den hangisidir?

A) MNO–4 + 3e–→ MnO2 + 4OH–

B) 2H2O + MnO–4 + 3e– → MnO2 + 4OH–

C) 9OH– + NH3 → NO3 + 8e– + 6H2O

D) 9OH– + NH3 + 8e– →NO–3 + 6H2O

E) OH– + NH3 + 2e– → NO–3 + 6H2O

14. Elektron verme e¤ilim-leri;Ca>H>Cu>CI–>OH–

oldu¤una göre, yandakielektroliz kab› için;

I. Katotta Cu toplan›r.

II. Anotta CI2 gaz› aç›-¤a ç›kar.

III. Elektroliz s›ras›nda çözeltinin pH’ › artar.




15. Ag + HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O

tepkimesi denklefltirildi¤inde suyun katsay›-s› kaç olur?

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

Pt

+ –

Pt

CuCI2 ve CaCI2çözeltilerinin kar›fl›m›

(–)

III

FeSO4 AgNO3

(+) (–) (+)

Atomlar ve moleküller arası çekim kuvvetlerinin değişmesi ile fiziksel hâl değişimlerinin, atomların değerlik elektron sayılarının

değişmesiyle kimyasal değişimlerinin olduğu bilinmektedir.

Kimyasal tepkimeler, atomların elektron alışverişi veya elektronların ortaklaşa kullanılmasıyla gerçekleşir. Fiziksel ve kimyasal olaylarda

atomların çekirdek yapısı değişmez. Bu konuda atom çekirdeklerindeki değişmeler incelenecektir.

Bilim adamı Hanri Becquerel ışımayı 1896 yılında, fotoğraf kağıdı ve uranyum bileşiğini bir çekmeceye bırakması sonucu fark etmiştir.

Radyoaktif ışımalar konusundaki esas çalışmaları Marie ve Pierre Curie tarafından yapılmıştır.

Bu çalışmalar sonucuda radyoaktif olarak adlandırılan atomların yüksek enerji tanecikleri ve ışınlar yaydıkları belirlenmiştir.

Radyoaktif atomların ışıma yapması elektron ile ilgili değil, çekirdeğin yapısı ile ilgilidir.

5.ÜNİTE

ÇEKİRDEK KİMYASI1. BÖLÜM ÇEKİRDEĞİN YAPISI VE KARARLILIK

2. BÖLÜM YAPAY ÇEKİRDEK REAKSİYONLARI

3. BÖLÜM AKTİFLİK, RADYOAKTİF IŞINLARIN SAYIMI VE

SAĞLIĞA ETKİSİ

4. BÖLÜM RADYOAKTİF MADDELERİN KULLANIM ALANLARI

ÇEKİRDEĞİN YAPISI VE KARARLILIK1. ATOM ALTI TANECİKLER

2. KARARLI VE KARARSIZ ÇEKİRDEKLER

3. DOĞAL RADYOAKTİFLİK

1. BÖLÜM

Günümüzün en önemli problemlerinden biri

enerji ihtiyacıdır. Bu problem gelecekte de ne

kadar süreceğini bilmiyoruz. Çözüm için düşünü-

len yaklaşımlardan biri nükleer enerjidir.

Nükleer enerji hem bir nimet hem de bir bela

gibi düşünülebilir. Çünkü enerji yerine göre, toplu

imha silahı, ölümcül bir hastalığın çaresi, tüken-

mez enerji kaynağı, bertaraf edilmesi kabus olan

atık vb. şeklinde karşımıza çıkar. Nükleer enerji

büyük ümitler vermekte, fakat birçok teknolojik

problemi de beraberinde getirmektedir.

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. ATOM ALTI TANEC‹KLER

Faraday, Stoney, Crooks, Plucker, Goldstain,

Thomson, Millikan ve di¤er bilim adamlar›n›n yapt›k-

lar› deneyler sonucunda 19. yüzy›l›n atom bilgisi orta-

ya ç›kt›. Bilgi birikiminin ulaflt›¤› bu aflamada pozitif

yüklü protonlar›n, yüksüz nötronlar›n ve çekirdek et-

raf›ndaki belirli enerji katmanlar›nda bulunan elekt-

ronlar›n oldu¤u sonucuna ulafl›lm›flt›r. Proton, nötron

ve elektronlar atom alt› tanecikler olarak kabul edil-

mifltir.

20. yüzy›lda ileri teknolojik araçlar kullan›larak

yap›lan deneysel çal›flmalar atomun yap›s› hakk›nda-

ki bilgi birikimini gelifltirmifltir. Bu konuda çaba göste-

ren bilim adamlar›, h›zland›r›c›lar kullanarak proton,

nötron ve elektron hakk›nda daha fazla bilgi elde edil-

mesini sa¤lam›fllard›r. Yap›lan bu çal›flmalarda, atom

alt› taneciklerden olan proton ve nötronlar h›zland›r›-

c›larda çarp›flt›r›lm›flt›r. H›zland›r›c›larda çarp›flt›rma

s›ras›nda yeni ve daha küçük taneciklerin aç›¤a ç›kt›-

¤› tespit edilmifltir. Aç›¤a ç›kan ve son derece k›sa sü-

rede yok olan bu taneciklerin incelenmesi ise çeflitli

dedektör sistemleri ile gerçeklefltirilmifltir.

Yap›lan deneyler sonucunda belirlenen tanecikle-

rin özelliklerini, birbiriyle olan etkileflimlerini ve tane-

cikleri bir arada tutan kuvvetleri aç›klamak amac›yla

Standart Model gelifltirilmifltir. Standart Model’e gö-

re temel tanecikler, kuarklar ve leptonlar olarak ad-

land›r›lan iki aileye ayr›l›r. Standart Model’e göre ev-

rende, temel parçac›klar olarak; 6 çeflit kuark, 6 çe-

flit lepton, kuuark ve leptonlar›n karfl›t parçac›kla-

r› bulunmaktad›r. Bu parçac›klar d›fl›nda da parça-

c›klar buluunmaktad›r.

★ Kuarklar ile leptonlar ulafl›lan bilgi birikimine gö-

re, temel tanecikler olduklar› düflünülmektedir.

Kuark ve Antikuarklar

★ Alt› çeflit kuark ve birer de anti (karfl›t) kuarklar›

bulunmaktad›r.

★ Anti parçac›klar örne¤in anti kuarklar, ayn› spinli

ve eflit kütleli fakat elektriksel yükü ve magnetik

momenti z›t olan parçac›klard›r. Bir baflka ifadey-

le, anti kuarklar›n elektrik yükleri, karfl›t› olduklar›

kuarklar›n yüklerinin tersidir.

★ Anti kuarklar›n sembolleri, kuarkler›n sembolleri-

nin üstüne bir çizgi konulmas› ile oluflturulmufltur.

Yukar› kuark: u

Anti yukar› kuark: u–

★ Proton ve nötronlar kuarklardan oluflmufltur. Nöt-

ron u, d, d proton ise u, u, d kuarklar›ndan olufl-

mufltur.

★ Kuarklar›n renk yükleri; k›rm›z›, mavi ve yeflil

renk yükleridir. Ayr›ca bunlar›n anti parçac›klar›

da karfl›t› oldu¤u renk yükünü tafl›r; anti k›rm›z›,

anti mavi ve anti yeflil renkleri.

Üç renk yükü veya bir renk yükü ile bunun anti

yükünün bir araya gelmesi ile nötr (ya da nötr say›lan

beyaz) renk oluflur.

+2–3

–1–3

Yukar›

Afla¤›

T›ls›ml›

Garip

Üst

Alt

Up

Down

Charm

Strange

Top

Bottom

u

d

c

s

t

b

+2–3

–1–3

+2–3

–1–3

1

2

3

4

5

6

1. N

esi

l2. N

esi

l3. N

esi

l

Ad› Ad› Sembolü Elektrikyükü

KUARKLAR

365

ÇEK‹RDEK YAPISI VE KARARLILIK

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

Lepton ve Antileptonlar

★ 6 çeflit lepton ve birer de anti (karfl›t) leptonlar

bulunmaktad›r.

★ Antileptonlar antielektron, anti muon ve anti taudur. Anti elektrona pozitron denilmektedir. Nötri-nolar›n karfl›tlar› ise, elektron anti nötrinosu, mu-on anti nötrinosu ve tau anti nötrinosudur.

★ Anti leptonlar›n sembolleri karfl›t olduklar› lepton-lar›n simgelerinin üzerine birer çizgi konularakgösterilir. Muon anti nötrinosu: νμ

Tau anti nötrinosu: ντ

★ Elektronun kütlesi 9,1.10–31 kg ve spini olan

negatif yüklü parçac›kt›r. En küçük kütleli lepton-dur. Bozunarak dönüflebilece¤i daha hafif parça-c›k olmad›¤›ndan kararl›d›r. Elektronun anti par-çac›¤› olan pozitronun ise yükü pozitiftir. Kütlesive spini elektron ile ayn›d›r. Pozitronun özel birsembolü vard›r. Pozitron e+ veya β+ ile gösterilir.

Temel Kuvvetler

Do¤ada dört temel kuvvet vard›r. Bunlar:

a) Güçlü nükleer kuvvetler,

b) Zay›f nükleer kuvvetler,

c) Elektromagnetik kuvvet,

d) Kütle çekim kuvveti.

Güçlü nükleer kuvvetler kuarklar›n çok yak›nmesafede birbirini fliddetle çekme/itme kuvvetleridir.

★ Bu çekme itme kuvvetleri, elektriksel ve manyetikkuvvetlerin binlerce kat›d›r.

★ u ve d kuarklar› birbirini çok fliddetle çeker.

★ Kuarklar›n çekme itme kuvvetleri renk yükleriyleifade edilmektedir. Kuarklardaki renk yükü adlan-d›rmas›n›n bilinen ›fl›k veya renklerle bir ilgisiyoktur. Çekme itmenin temelini oluflturan fizikselnitelik, “renk” kelimesi ile nitelenmifltir. Renklerbütünüyle keyfi seçilmifltir. Renklerle olan ben-zerlik ise mavi, k›rm›z› ve yeflilin birleflerek renk-siz say›lan beyaz› oluflturmas›d›r. Bu da nötr renkyükünü meydana getirmektedir.

★ Güçlü nükleer kuvvetler evrendeki en güçlü kuv-vetler olup proton ve nötrondaki kuarklar› bir ara-da tutan kuvvetlerdir. Standart modele göre,atom alt› parçac›klar aras›ndaki kuvvetleri, ger-çekte çok küçük parçac›klar›n al›flverifli sayesin-de mümkün olur. Etkileflen iki kuark aras›nda al›-n›p verilen bu parçac›klara gluon denilmektedir.Kuarklar birbirini gluonlar sayesinde kuvvetli etki-leflimle çeker.

★ Proton ve nötronlarda as›l yap› tafllar› olan kuark-lar› bir arada tutan, renk z›tl›¤› temeline dayal›güçlü kuvvetlerdir. Bu kuvvetler sayesinde, nük-leonlar çok fazla enerjilerle karfl›lafl›lmad›kça ka-rarl› kal›rlar.

★ Proton ve nötronlar›n, yap›lar›ndaki u ve d kuark-lar›n da¤›l›mlar› simetrik olmad›¤› içen, renk di-polleri oluflur.

Zay›f nükleer kuvvetler proton - proton, proton- nötron, nötron - nötron çekim kuvvetleridir. Protonve nötronlar›n dipol karakterinden kaynaklan›r.

Dipol karakter nedeniyle proton ve nötronlar ara-s›nda, güçlü nükleer kuvvetlerden daha zay›f kuvvet-ler oluflur.

★ Zay›f nükleer kuvvetler protonlar aras› itmeyi faz-las›yla karfl›lad›¤› için, protonlar›n özdefl yükleri-ne ra¤men çekirdekler kararl›d›r.

★ Nükleonlar›n say›s› çok art›nca, nükleonlar aras›mesafe artaca¤› için zay›f nükleer kuvvetlerin et-kisi azal›r. Protonlar aras› elektriksel itme kuvvet-leri hakim olur; çekirdek karars›z olaca¤›ndanparçalan›r.

21

Elektron

Elektron Nötrinosu

Muon

Muon Nötrinosu

Tau

Tau Nötrinosu

–1

0

–1

0

–1

0

1

2

3

4

5

6

1. N

esi

l2. N

esi

l3. N

esi

l

Ad› Sembolü Elektrikyükü

LEPTONLAR

e–

νe

μ–

νμ

τ–

ντ

Çekirdek Kimyas›

366

Bir çekirde¤i nötron ve protonlar›na ayr›flt›ra-bilmek için gerekli enerjiye çekirdek ba¤lanma ener-jisi denir. Çekirdek ba¤lanma enerjisi, çekirdekkararl›l›¤›n›n nicel bir ölçüsüdür. Bu nicelik ekzotermikbir çekirdek tepkimesi s›ras›nda enerjiye dönüflenkütle kayb›na eflde¤erdir. Hesaplamada afla¤›daki bi-rimler esas al›nmaktad›r.

1 joule = 1kg.m2/s2

1 mol atom için hesaplan›rken 1 atom için eldeedilen de¤erler ile Avogadro say›s› çapr›l›r.

Çekirdek ba¤lanma enerjisi bir çekirde¤in kararl›-l›¤›n›n bir ifadesidir. Ancak, herhangi iki çekirde¤in ka-rarl›l›klar›n› karfl›laflt›r›rken çekirdeklerin farkl› say›danükleon içerdi¤i göz ard› edilemez. Bu nedenle nük-leon bafl›na çekirdek ba¤lanma enerjisi kullan›lmal›-d›r.

Nükleon bafl›na çekirdek ba¤lanma enerjisinin

de¤iflimi grafikte verilmektedir. Önce h›zl› yükselirken

en fazla nükleon ba¤lanma enerjisi kütle numaras›

40-100 aras›ndaki elementlere ait olup en yüksek de-

¤erler demir, kobalt ve nikel elementlerine aittir. Bu-

nun anlam›, nükleonlar aras› en yüksek net çekim

kuvvetleri demir, kobalt ve nikel elementlerinin çekir-

deklerindedir.

Atom çekirdeklerinin kararl› ya da karars›zl›¤› pro-ton ve nötron say›lar› ve bunlar›n oranlar›na da ba¤la-nabilir.

Atom ve külte numaras› en büyük kararl› çekirdek20983Bi tür. Bu çekirdekten daha büyük olanlar karars›zd›r.

Bu atom çekirde¤inden küçük olup karars›z olan izotopatomlar da bulunmaktad›r. Çift say›da proton ve nötroniçeren çekirdekler di¤erlerine göre daha kararl›d›rlar.Tek say›da proton ve tek say›da nötron içeren çekirdek-ler en az kararl› olanlard›r. 2, 8, 20, 50, 82, 126 taneproton veya nötron tafl›yan çekirdekler en kararl›çekirdeklerdir. Bu say›lara sihirli say›lar denir.

Bir genelleme yap›larak çekirdek kararl›l›¤›

oran› ile de iliflkilendirilebilir.

Atom numaras› 20’ye kadar olan elementlerinnötron ve proton say›lar› eflit veya yak›nd›r. Bu atom-

lar›n çekirdekleri kararl›d›r. oran› 1 ile 1,5 aras›n-

da olan atom çekirdekleri genelikle kararl›d›r. Bu böl-gede olup karars›z olan atom çekirdekleri olabilir.

olan atom çekirdekleri ise karars›zd›r.

Elementlerin atom çekirdeklerinin kararl› veyakarars›zl›¤›n› gösteren proton say›s›-nötron say›s› de-¤iflim grafi¤i çizilebilir.

I.bölge

II.bölge

83proton say›s›

nötron say›s›

III.bölge

kararl›l›k kufla¤›

np

=1

Karars›zl›kdenizi

Karars›zl›kdenizi

,pn

1 5>

pn

pn

Çekirdek ba¤lanma enerjisi =Çekirdek ba¤lanma enerjisi

Nükleon say›s›

Nükleon bafl›na

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

367

1,5.10–12

1,2.10–12

9.10–12

6.10–12

3.10–12

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260

4He

56Fe

238U

2H

0

Kütle Numaras›

Nük

leon

bafl

›na

çeki

rdek

ba¤

lanm

a en

erjis

i (J)

22. KARARLI VE KARARSIZ ÇEK‹RDEKLER

a) Ba¤lanma Enerjisi ve Kararl›l›k

Çekirdek Kimyas›

368

ES

EN

YAY

INLA

RI

Kararl› çekirdekler kararl›l›k kufla¤› içinde yer

al›r. Bu band›n d›fl›nda kalan civar elementleri karar-

s›zl›k denizinde yer al›r. Karars›zl›k denizindeki çekir-

dekler ›fl›ma yayarak bozunurlar.

Kendili¤inden yap›s›n› de¤ifltiren ve ›fl›ma ve-

ren çekirdeklere radyoaktif denir. Do¤ada bu tür bir

çok karars›z çekirdek vard›r. Atom numaralar› 83’ten

büyük olan tüm elementler radyoaktiftir. Daha küçük

atom numaral› olan elementlerin hepsinin kararl› ol-

du¤u söylenemez. Baz› karars›z çekirdekli izotoplar›

vard›r. Kararl›l›k kufla¤›n›n d›fl›ndaki elementlerin du-

rumlar›n› genellefltirebiliriz.

I. bölge: Bu bölgede bulunan atom çekirdeklerin-

de nötron say›s› fazla oldu¤u için karars›zl›k göster-

mektedir. Bu bölgede olup karars›z olan atom çekir-

dekleri nötron say›s›n› azaltarak ve proton say›s›n› ar-

t›rarak kararl›l›k kufla¤›na yaklaflabilir. Bu bölgedeki

atom çekirdekleri genellikle β– ›fl›mas› yapar.

24

11Na ⎯→

24

12Mg + β–

II. bölge: Bölgede bulunan atom çekirdeklerinde

proton say›s› fazlad›r. n/p oran› kararl›l›k kufla¤›nda-

kinden küçüktür. Bu bölgede olup karars›z olan atom

çekirdekleri proton say›s›n› azaltarak ve nötron say›-

s›n› art›rarak kararl›l›k kufla¤›na yaklaflabilir. Bu atom

çekirdekleri genellikle pozitron ›fl›mas› veya elektron

yakalama ifllemi yapar.

18

10Ne ⎯→

18

9F + β+

7

4Be +

–1

oe ⎯→

7

3Li

III. bölge: Atom numaras› 83’ten büyük olan

atom çekirdekleri karars›z ve radyoaktiftir. Bu ele-

mentlerin çekirdekleri en az bir α ›fl›mas› yaparak bo-

zunurlar. Atom numaralar› 60’tan küçük olan element-

lerin çok az› α ›fl›mas› yapar.

Atom numaralar› 83’ten büyük olan elementler

genel olarak proton ve nötron kaybederler. Bu çekir-

dekler ad›m ad›m bozunarak, bir radyoaktif seri

olufltururlar.

Do¤al radyoaktif elementler üç grup bozunma se-

risi içinde yer almaktad›r.

Uranyum 238 Serisi

238

92U ⎯→

206

82Pb + 8α + 6β–

Toryum 232 Serisi

232

90Th ⎯→

207

82Pb + 6α + 4β–

Aktinyum Serisi (Uranyum 235 Serisi)

235

92U +

207

82Pb + 7α + 4β–

Yak›n tarihlere kadar, radyoaktif maddeler, a¤›r

elementlerin bozunmas›yla elde edilirdi. Bundan do-

lay› önemlidir. Radyoaktif bozunma serisi, nükleer ya-

k›tlar›n özelliklerini anlamada da önemlidir.

b) Do¤al Radyoaktiflik

Kendili¤inden yap›s›n› de¤ifltiren ve ›fl›ma veren

izotoplara radyoaktif denir. Do¤ada bu tür çekirde¤i

karars›z birçok izotop vard›r. Periyodik cetvelin 83Bi

izotopundan sonra gelen tüm elementler radyoaktiftir.

Daha küçük atomlara sahip olan elementlerinde baz›

karars›z izotoplar› vard›r. Do¤al radyoaktif bir izotop,

yayg›n olarak üç tür ›fl›ma verir; alfa, beta ve gama.

Radyoaktiflik, çekirdek bozunmas›n›n bir göster-

gesi olup çekirde¤in k›smi parçalanmas›d›r. α, β ve γ

enerji ve parçac›klar› çekirdekten ç›karlar. Geride bo-

zunan çekirdekten farkl› say›da proton ve nötron içe-

ren çekirdek kal›r. Bu baflka bir element atomunun

çekirde¤idir. Bu olayda bir elementi di¤er bir elemen-

te dönüflümü, baflka bir ifade ile radyoaktif dönüflüm

meydana gelmifl olur.

Nükleer (radyoaktif) dönüflümler 20. yüzy›l›n bafl-

lang›c›na kadar bilinmiyordu.

Radyoaktif dönüflümlerin keflfi 1895 y›l›nda Wil-

helm Roentgen taraf›ndan X ›fl›malar›n›n keflfi ile

bafllar. Bundan esinlenen Hanri Becquerel baz› mad-

delerin ›fl›ma yapt›¤›n› keflfetmifltir.

Marie Curie ve Pierre Curie yapt›klar› deneyler

sonucunda polonyum ve radyum elementleri keflfedil-

di. Bu ve buna benzer çal›flmalarla elementlerin yay-

d›klar› alfa, beta ve gama ›fl›malar› keflfedildi ve s›n›f-

land›r›ld›.

Çekirdek Kimyas›

369

ES

EN

YAY

INLA

RI

Becquerel, Pierre, Marie, Rutherford ve Villard gi-

bi bilim adamlar›n›n efl zamanl› çal›flmalar› sonucun-

da 1900’lu y›llara gelindi¤inde uranyum, toryum, po-

lonyum ve radyum elementlerinin ›fl›ma yapt›klar› be-

lirlemifl oldu. Bu elementlerin ›fl›ma yapma özellikleri-

ni tan›mak amac›yla Marie Curie taraf›ndan radyoak-

tif element tan›mlanmas› kullan›ld›.

Bu çal›flmalar›n sonucunda kütlenin enerjiye dö-

nüflümü (E = m.c2), yapay çekirdek dönüflümü ve di-

¤er ›fl›ma türleri keflfedildi. Bu çal›flmalar› nükleer fis-

yon ve atom bombas› izledi.

★ Bir elementin baz› izotoplar› radyoaktif, baz›

izotoplar› ise radyoaktif olmayabilir. Bir elementin rad-

yoaktif özellik gösteren izotoplara radyoizotop denir.

★ Radyoizotoplar›n etraf›na yayd›¤› enerji ve par-

çac›klara radyasyon denir.

★ Radyasyon canl›lar› etkiler. Karfl› karfl›ya kal›-

nan miktar çok fazla ise yak›c› etki yapar. Canl› orga-

nizmadaki molekülleri özellikle de DNA’lar› parçalara

ay›r›rlar. α parçac›klar›n›n maddeyi nüfuz etme özel-

likleri düflüktür. Ancak nüfuz edince çok zarar verir.

Maddeye çarpma an›ndaki enerjileri, moleküllerden

atomlar› uzaklaflt›r›r ve kristaldeki iyonlar›n yerlerini

de¤ifltirir. α tanecikleri doku içine girerse, fliddetle za-

rar verir ve ciddi hastal›klara yol açar. DNA veya onun

protein sentez mesaj›n› yorumlayan enzim zarar gör-

dü¤ünde kanser meydana gelebilir.

α ›fl›nlar›ndan daha h›zl› olan β ›fl›nlar› elektros-

tatik etkileflmeye girinceye kadar yüzeyden 1 cm içe-

riye kadar nüfuz edebilir. Yüksüz ve yüksek enerjili γ

›fl›nlar› vücuttan, camdan, kap›dan duvardan geçebi-

lir ve yolu üzerinde çarpt›¤› molekülleri iyonlaflt›rarak

canl› dokuya zarar verebilir. γ ›fl›nlar› etkisiyle iyonla-

flan protein ve DNA molekülleri, ifllevlerini yapamaz-

lar ve sonuçta radyasyon hastal›¤› ve kanser ortaya

ç›kabilir.

★ Radyoaktif maddenin yayd›¤› radyasyon foto¤-

raf filmlerini etkiler. Foto¤raf filmlerini yakarak siyah-

laflt›r›r. Foto¤raf filmleri üzerinde siyahlaflt›rman›n

miktar›na bak›larak, fliddet ölçümleri veya karfl›laflt›r-

malar yap›labilir.

★ Radyoaktif maddelerin yayd›klar› radyasyon

Geiger sayac› kullan›larak ölçülür. Geiger sayac› ›fl›-

may›, düflük bas›nçl› bir gaz›n iyonlaflmas›n› izleye-

rek kaydeder. Ifl›ma, atomlar› iyonlaflt›r›r ve elektrot-

lar aras›nda k›sa süreli bir ak›m oluflturur. Oluflan

elektrik sinyali hem par›ldamaya hem de t›k sesine

dönüfltürülür. Her t›k sesi veya par›ldama bir nükleer

parçalanmay› gösterir.

★ Bir radyoaktif izotopun saniyedeki nükleer bo-

zunma say›s›na aktiflik denir. Saniyedeki bir nükleer

bozunmaya 1 becquerel birimi denir.

Radyoaktif bir çekirdek, yayg›n olarak 3 tür ›fl›ma

verir: α parçac›kar›, β– parçac›klar› ve γ ›fl›nlar›.

Bunlara β+ ve elektron yakalamay› da ekleyebiliriz.

Bu do¤al bozulma türlerini k›saca özetleyebiliriz.

Alfa Bozunmas› ve Alfa Ifl›nlar›

a) Alfa Ifl›nlar›

α veya 24He ile gösterilir. +2 yüklü, kütle numara-

s› 4 olan parçac›klard›r. Pozitif yüklü olduklar›ndan

elektrik ve manyetik alanlarda sapmaya u¤rarlar.

Alfa parçac›klar›n›n h›z›, ›fl›k h›z›n›n % 10’u civa-

r›ndad›r. Bundan dolay› nüfuz etme özelli¤i azd›r. An-

cak zarar verir. Bir madde içerisinde hareket ederken

maddeyi iyonlaflt›r›rlar ve çok miktarda iyon oluflturur-

lar.

b) Alfa Bozunmas›

Daha önce söylendi¤i gibi atom numaralar›

83’ten büyük olan elementler α ›fl›mas› yaparak bozu-

nurlar. Bu çekirdekler proton ve nötron say›lar›n› azal-

tarak kararl› olmaya çal›fl›rlar.

Alfa ›fl›mas›, yapan bir atomun çekirde¤inden

He+2 ayr›l›r. Atom çekirde¤i 2 proton ve 2 nötron f›rlat-

m›fl olur. Atom numaras› 2, kütle numaras› 4 azal›r.236

92U ⎯→

232

90Th +

4

2He

226

88Ra ⎯→

222

86Rb + α

Oluflan 4

2He

+2çekirdekleri 2e– alarak helyum ga-

z›n› oluflturur.

Çekirdek Kimyas›

370

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÖRNEK

Atom numaras› 88, kütle numaras› 226 olan X ele-menti 3α ›fl›mas›n› yaparak Y elementini oluflturru-yor. Y’nin nötron say›s› kaçt›r?

A) 82 B) 88 C) 132 D) 138 E) 214

ÇÖZÜM

Beta Bozunmas› ve Beta Ifl›nlar›

a) Beta Ifl›nlar›

β, β– veya –1

oe ile gösterilir. –1 yüklü, kütlesi elekt-

ronun kütlesine eflittir. Kütle numaras› 0’d›r. Elektrik

ve manyetik alanlar›nda sapmaya u¤rarlar. Negatif

yüklü oldu¤u için (+) kutba sapar. β– taneciklerinin h›-

z›, ›fl›k h›z›n›n % 15’i civar›ndad›r. α parçac›klar›na

göre daha fazla nüfuz etme özelli¤ine sahiptir.

b) Beta Bozunmas›

Genellikle olup karars›zl›k bölgesinde yer

alan atom çekirdekleri β– ›fl›mas› yaparlar.

Bir elementin atom çekirde¤i 1β– ›fl›mas› yap›ncaatom numaras› 1 artar, kütle numaras› de¤iflmez. ‹zo-bar atomlar oluflur.

Beta bozunmas›, bir nötronun bir protona dönüfl-mesidir.

1

0n ⎯→

1

1p +

–1

oe

24

11Na ⎯→

24

12Mg +

–1

oe

p = 11 p = 12

n = 13 n = 12

ÖRNEK230

90X atomu 6 alfa, 4 beta ›fl›malar›n› yap›yor.

Oluflan Y’nin atom ve kütle numaras› kaçt›r?

A) 90–208 B) 34–206 C) 82–208

D) 82–206 E) 80–210

ÇÖZÜM

Pozitron Bozunmas› ve Pozitron Ifl›nlar›a) Pozitron Ifl›nlar›

β+ veya +1

oe ile gösterilir. +1 yüklü, kütlesi elektro-

nun kütlesine eflit ve kütle numaras› 0 olan bir tane-ciktir. Elektrik ve manyetik alanlar›nda sapma göste-rir. Pozitif yüklü oldu¤u için (–) kutba sapar. H›z› ›fl›kh›z›n›n % 90’› civar›ndad›r. Nüfuz etme özelli¤i dahafazlad›r.

b) Pozitron Bozunmas›

oldu¤u için karars›z olan atom çekirdekle-

ri kararl› hale geçmek için pozitron ›fl›mas› yapar. Nöt-ron say›s› artar, proton say›s› azal›r. Pozitron ›fl›ma-s›nda 1 proton 1 nötrona dönüflür.

1

1p ⎯→

1

0n +

+1

oe

Bir element atomu bir pozitron ›fl›mas› yaparsaatom numaras› bir azal›r, kütle numaras› de¤iflmez.‹zobar atom oluflur.

43

22T ⎯→

43

21Sc + β+

Gama Bozunmas› ve Gama Ifl›nlar›

a) Gama Ifl›nlar›

γ ile gösterilir. Kütlesi ve yükü s›f›rd›r. H›z› ›fl›k h›-

z›na eflittir. Nüfuz etme özelli¤i çok yüksektir. Elektrik

ve manyetik alanlar›nda sapmaz. Yüksek enerjili

elektromanyetik dalgalard›r.

b) Gama Bozunmas›

Di¤er ›fl›malar sonucunda atom çekirde¤inde

enerji birikir. Biriken fazla enerji atom çekirde¤ini ka-

rars›z yapar. Bu tür atomlar› göstermek için sa¤ üst

köflesine ∗ iflareti konulur.24

12Mg∗ ⎯→

24

12Mg + γ

Bu yüksek enerjili atom çekirdekleri gama ›fl›n›yayarak daha düflük enerjili çekirde¤e dönüflür.

pn

1<

pn

1>

Çekirdek Kimyas›

371

ES

EN

YAY

INLA

RI

Gama ›fl›mas› yapan atom çekirdeklerinin atomve kütle numaras› de¤iflmez.

234

92U ⎯→

230

90Th∗ + α

230

90Th∗ ⎯→

230

90Th + γ

ÖRNEK35

16X izotopu bir beta ›fl›mas› yaparak Y izotopuna dö-

nüflüyor. Y izotopu için afla¤›dakilerden hangisido¤rudur?A) Kütle numaras› 34’tür.B) Periyodik cetvelin 5A grubundad›r.C) Atom numaras› 15’tir.D) Nükleon say›s› 36’dir.E) Nötron say›s› 18’dir.

ÇÖZÜM

Elektron Yakalama

Atom çekirde¤i en yak›n orbital olan 1s orbitalin-

den bir elektron yakalad›¤›nda,1

1p +

–1

oe ⎯→

1

0n

tepkimesi sonucunda bir proton azal›r, bir nötron ar-

tar. Bunun sonucunda atom numaras› bir azal›r, kütle

numaras› de¤iflmez. Kütle numaras›n›n de¤iflmeme-

sinin nedeni; proton say›s› bir azal›rken, nötron say›-

s› bir artmas› ve toplam›n›n de¤iflmemesidir.

Bir elektronun yakalanmas› sonucunda boflalan

elektronun yerini doldurmak için elektronlar yeniden

düzenlenir. Elektronlar›n yüksek enerji seviyesinden

düflük enerji seviyesine geçmeleri sonucu enerji aç›-

¤a ç›kar. Enerji fark› d›flar›ya elektromanyetik ›fl›ma

olarak yay›l›r.

Elektron K enerji katman›ndan yakaland›¤› için

elektron yakalanmas›na K-yakalamas› da denir.44

22Ti +

–1

oe ⎯→

44

21Sc

Bir atomun elektron yakalamas› do¤al bir olayd›r.

Nötron Bozunmas› (Ifl›mas›)

Atom çekirde¤inin bir nötronu d›flar› f›rlatmas›d›r.

Bu tepkime az yayg›nd›r. H›zl› gerçekleflece¤i için ta-

kip edilmesi kolay olmayan bir olayd›r.

Bu bozunmada atom numaras› de¤iflmez, kütle

numaras› 1 azal›r. Sonuç olarak ›fl›ma yapan atomun

izotopu oluflur.91

34Se ⎯→

90

34Se +

1

0n

Proton Bozunmas› (Ifl›mas›)

Atom çekirde¤inin bir protonun d›flar› f›rlatmas›-

d›r. Bu tepkime az yayg›nd›r. Bu bozunmada atom nu-

maras› ve kütle numaras› birer azal›r. Elementin türü

de¤iflir.57

30Zn ⎯→

56

29Cu +

1

1p

ÖRNEK

X izotopu 3 alfa, 2 beta ›fl›malar› sonucunda 205

83Y izo-

topuna dönüflüyor. X’in atom ve kütle numaras›

kaçt›r?

A) 84 – 210 B) 86 – 209 C) 87 – 217

D) 93 – 217 E) 95 – 223

ÇÖZÜM

Çekirdek Kimyas›

372

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÖRNEK231

90X izotopunun

207

82Pb izotopuna dönüfltü¤ü bir

radyoaktif bozunmada, kaç alfa ve kaç beta ›fl›ma-

lar› olmufltur?

A) 4α, 4β B) 4α, 6β C) 6α, 2β

D) 6α, 4β E) 6α, 6β

ÇÖZÜM

Atom numaralar› 83’ten büyük olan radyoaktif

elementler genel olarak proton ve nötron kaybederler.

Bu çekirdekler ad›m ad›m bozunarak, bir radyoaktif

bozunma serisi olufltururlar.

238

92U un do¤al bozunma serisi (uranyum serisi)

Afla¤›ya ve sola yönlenen uzun oklar α-parçac›¤› ya-

y›nlanmalar›na karfl›l›k gelir. K›sa yatay oklar β– ya-

y›nlanmalar›n› gösterir. Di¤er do¤al radyoaktif bozun-

ma serileri 235

92 U (aktinyum serisi) ile bafllar.

Atom numaralar› büyük olan bütün radyoaktif çe-

kirdekler üç radyoaktif bozunma serisinden birine gö-

re bozunur.

Uranyum 238 Serisi238

92U ⎯→

206

82Pb + 8α + 6β–

Toryum 232 Serisi232

90Th ⎯→

207

82Pb + 6α + 4β–

Aktinyum Serisi (Uranyum 235 Serisi)235

92U +

207

82Pb + 7α + 4β–

Eskiden aktino - uranyum olarak adland›r›lan ak-

tinyum serisi uranyum - 235 ile bafllar.

Yak›n tarihlere kadar, radyoaktif maddeler, a¤›r

elementlerin bozunmas›yla elde edilirdi. Bundan do-

lay› önemlidir. Radyoaktif bozunma serisi, nükleer ya-

k›tlar›n özelliklerini anlamada da önemlidir.

206

210

214

218

222

226

230

234

238

80 82 84 86 88 90 92Hg TI Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pa U

Küt

te N

umar

as›

Atom numaras›

373

ES

EN

YAY

INLA

RI

1.94

42X çekirde¤i 2 alfa, 3 beta ›fl›malar›n› yaparak Y

çekirde¤ine dönüflüyor.

Y’nin izotopu afla¤›dakilerden hangisidir?

A) 86

41Y B)

86

40Y C)

86

42Y D)

85

39Y E)

85

41Y

ÇÖZÜM

2. X elementi 3 alfa, 2 beta ›fl›malar› sonucunda206

82Y elementine dönüflüyor.

X’in atom ve kütle numaras› kaçt›r?

A) 84 – 218 B) 86 – 218 C) 86 – 220

D) 88 – 218 E) 88 – 20

ÇÖZÜM

3. Bir elementin radyoaktif izotopu 6 alfa, 4 beta

ve 2 gama ›fl›malar›n› yaparsa proton ve nöt-

rron say›lar›ndan kaçar tane azal›r?

Proton Nötron⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯

A) 8 24

B) 12 24

C) 16 8

D) 8 16

E) 6 16

ÇÖZÜM

4.234

91X atomu 4 alfa, 1 beta ›fl›malar›n› yap›yor.

Ifl›ma sonucu oluflan yeni izotopun atom ve

kütle numaras› kaçt›r?

A) 84 – 218 B) 84 – 219 C) 84 – 235

D) 85 – 218 E) 86 – 218

ÇÖZÜM

5. Periyodik cetvelin 6. periyot 2A grubunda bulu-

nan X’in radyoaktif izotopu 3 alfa, 1 beta ›fl›mala-

r›n› yap›yor.

Oluflan Y elementinin periyot ve grubu nedir?

A) 5. periyot, 4A B) 6. periyot, 2A

C) 5. periyot, 5A D) 6. periyot, 5A

E) 5. periyot, 6A

ÇÖZÜM

ÇEK‹RDEK K‹MYASI ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)

Çekirdek Kimyas›

374

ES

EN

YAY

INLA

RI

6.214

84X izotopu 1 alfa, 3 beta ›fl›malar›n› yaparak Y

izotopuna dönüflüyor.

Y izotopunun nötron say›s› kaçt›r?

A) 130 B) 129 C) 128 D) 125 E) 85

ÇÖZÜM

7.231

90Th izotopunun

207

82Pb izotopuna dönüfltü¤ü

bir radyoaktif bozunmada kaç alfa, kaç beta

›fl›malar› olmufltur?

A) 4α, 4β B) 4α, 6β C) 6α, 2β

D) 6α, 4β E) 6α, 6β

ÇÖZÜM

8. I. α ›fl›mas› yapan X izotopu

II. β ›fl›mas› yapan Y izotopu

III. γ ›fl›mas› yapan T izotopu

IV. Oksitlenen Z izotopu

Yukar›da verilen olaylardan hangilerinin so-

nucunda elementin sembolu de¤iflir?


D) III ve IV E) II ve IV

ÇÖZZÜM

9. Radyoaktif X elementi 2α, 1β ›fl›malar›n› yapt›k-

tan sonra 234

91Y elementine dönüflmektedir.

Buna göre, afla¤›da verilenlerden hangisi X

elementinin izotop atomudur?

A)240

94X B)

240

92X C)

230

90X D)

242

94X E)

242

90X

ÇÖZÜM

10. 7. periyot 1A grubundaki X elementinin 2α,

2β– ›fl›malar› sonucunda oluflturdu¤u Y ele-

mentinin periyodik cetveldeki yeri neresidir?

Periyot Grup–––––––– ––––––––

A) 7 7A

B) 6 7A

C) 6 6A

D) 5 6A

E) 5 8A

Çekirdek Kimyas›

375

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

11. oldu¤u için karars›z olan çekirdekler,

kararl› hale dönüflmek için,

I. α ›fl›mas›

II. β ›fl›mas›

III. Pozitron ›fl›mas›

IV. Elektron yakalamas›

›fl›malar›ndan hangillerini yapabilir?

A) Yaln›z II B) Yaln›z III C) Yaln›z IV

D) I ve II E) III ve IV

ÇÖZÜM

12.242

94X elementi seri bozunma s›ras›nda 7 alfa, 2

beta ›fl›malar›n› yaparak Y elementini oluflturu-

yor. Oluflan Y elementi için,

I. X’ten daha kararl› bir çekirde¤e sahiptir.

II. Kimyasal özellikleri X’inkine benzer.

III. Nötron say›s› 132’dir.




ÇÖZÜM

13. Bir X elementi;

I. 2α, 2β–

II. α, 2β–

III. α, 2β+

›fl›malar›ndan hangilerini yapt›¤›nda izotopu

oluflur?



ÇÖZÜM

pn

1<

376

ES

EN

YAY

INLA

RI

1.12

6C,

13

6C atomlar› radyoaktif de¤ildir.

14

6C atomu

ise radyoaktiftir.

Buna göre,

a)14

6C çekirde¤i kararl› hale geçmek için hangi

›fl›malar› yapabilir?

b) Verilen izotoplar›n fiziksel, kimyasal ve radyo-

aktif özelliklerinden hangileri farkl›d›r?

2. I.238

92U ⎯→

234

90Th + ?

II.24

12Mg* ⎯→

24

12Mg + ?

III.9

5B ⎯→

9

4Be + ?

IV.234

90Th ⎯→

234

91Pa + ?

Yukar›da verilen radyoaktif bozunma tepkime-

lerinde soru iflaretleri yerine hangi ›fl›malar

getirilmmelidir?

3. Periyodik cetvelin 7. periyodunun 1. elementi

olan X, 3 alfa, 2 beta ›fl›malar›n› yaparak Y ele-

mentini oluflturuyor. Buna göre,

a) Oluflan Y’nin periyot ve grubu nedir?

b) X’in kütle numaras› 211 oldu¤una göre, Y’nin

nötron say›s› kaçt›r?

4. X elementi radyoaktif bir elementtir.

I. X(k) + ›s› ⎯→ X(s)

II. X(k) + Cl2(g) ⎯→ XCl2(k) + Is›

III. X ⎯→ Y + 2α

IV. X(g) + enerji ⎯→ X+(g) + e–

Olaylar›ndan hangilerinin sonucunda X’in

radyoaktif özellikleri de¤iflmez?

5.210

84X izotopu s›ras›yla 1 alfa, 1 pozitron, 3 ga-

ma ›fl›malar›n› yapt›¤›nda meydana gelen ato-

mun atom vve kütle numaras› nedir?

6. 1 alfa, 2 beta ›fl›malar›n› yapan bir element ile

ilgili;

I. Kütle numaras› de¤iflmez.

II. Nötron say›s› 4 azal›r.

III. ‹zotopuna dönüflür.


7.234

90X çekirde¤i 2 alfa, 2 nötron ve 2 gama ›fl›-

malar›n› yapt›¤›nda oluflan elementin,

a) Proton say›s› kaçt›r?

b) Nötron say›s› kaçt›r?

8.

X radyoaktif izotopun yapt›¤› ›fl›malar grafikte ve-

rilmifltir. X izotopu hangi ›fl›malar› yapm›flt›r?

kütle no

232

228

226

220

89 90 91 92

III

III

X

atom no

ÇEK‹RDEK K‹MYASI ALIfiTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR)

Çekirdek Kimyas›

377

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. Çekirde¤inde 90 proton ve 141 nötron içeren rad-

yoaktif X atomu 3α, 2β– ›fl›mas› yaparak Y ato-

muna dönüflüyor. Buna göre,

a) Y’nin atom numaras› kaçt›r?

b) Y’nin kütle numaras› kaçt›r?

10. Radyoaktif X elementinin 136 nötronu vard›r.

Bu elementin 3 alfa, 4 beta ›fl›ma yapmas›yla

oluflan Y elementinin nötron say›s› kaçt›r?

11. Radyoaktif X çekirde¤inin;

I. Nötron f›rlatma

II. Elektron yakalama

III. Pozitron bozunmas›

IV.Beta ›fl›mas›

ifllemlerinden hangilerinin sonucunda

oran› artar?

12. I. oldu¤u için karars›z olan atomlar β–

›fl›mas› yapar.

II. γ ›fl›nlar›n›n giricili¤i α ve β ›fl›nlar›nkinden

fazlad›r.

III. Organizmaya etki ederler.

Radyoaktif ›fl›nlar ve etkileri için yukar›daki-

lerden hangileri do¤ru olur?

13. De¤erlik elektron say›s› 5 olan ve A grubunda bu-

lunan radyoaktif X atomu 2α, 6β– ›fl›malar›n› ya-

parak Y atomuna dönüflüyor.

Y atomunun temel elektron da¤›l›m›n›n son

terimi nedir?

14.234

92X atomu 7α, 4β– ›fl›malar›n› yaparak Y atomu-

nu oluflturuyor. Buna göre,

a) X ile Y’nin nötron say›lar› fark› kaçt›r?

b) Y’nin atom numaras› kaçt›r?

15.

Grafikte verilen X, Y, Z ve T elementlerinden

hangileri kararl› hale geçmek için pozitron bo-

zunnmas› veya elektron yakalama ifllemini yap-

mas› beklenir?

X

Y

83

Z

kararl›l›kkufla¤›nötron

say›s›

atomnumaras›p

n1>

pn

ÇEKİRDEK REAKSİYONLARI1. ÇEKİRDEK TRANSMUTASYONU

2. FİSYON TEPKİMELERİ

3. FÜZYON TEPKİMELERİ

4. TRANSURANYUM ELEMENTLERİ

2. BÖLÜM

Kimyasal tepkimeler ile nükleer tepkimeler arasında önemli farklılıklar vardır.√ Kimyasal tepkimelerde atomun değerlik elekt-

ron sayısı değişirken, nükleer tepkimelerde çekirdek değişikliğe uğrar.

√ Bir elementin izotoplarının kimyasal özellikleri aynıdır. Ancak elementin izotopları farklı nükle-er tepkime verir.

√ Nükleer tepkimelerde yeni elementler oluşabi-lir. Kimyasal tepkimelerde ise mümkün değildir.

√ Kimyasal tepkimelerde kütle korunur. Nükleer tepkimelerde ise kütle korunmaz.

√ Nükleer tepkimelerdeki enerji değişimi, kimya-sal tepkimelerdeki enerji değişiminden çok fazladır.Radyoaktif değişmeler atomunun çekirdeği ile

ilgilidir. Bundan dolayı atomun çekirdek yapısı ve atomun temel tanecikleri iyi bilinmelidir.

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

379

1. ÇEK‹RDEK TRANSMUTASYONUYapay radyoaktiflik, radyoaktif olan veya olmayan

baz› kararl› veya karars›z çekirdeklerin çeflitli tanecik-lerle bombard›man edilmesiyle oluflur. Bombard›manau¤rayan çekirdek çeflitli ›fl›malar yaparak yeni bir çekir-de¤e dönüflür. Bu olaylara yapay radyoaktiflik denir.

Yapay radyoaktifli¤in amac› yeni elementler olufl-turmakt›r. Bir elementi sentezlemek için çok yüksekenerjili flartlar› sa¤lamak gerekir. Baflka yöntemler ol-makla birlikte, çekirde¤i, h›zland›r›c›larla yüksek h›zaulaflt›r›lm›fl bir di¤er çekirdekle veya küçük parçac›k-la bombard›man etmektir.

Bombard›manda kullan›lan parçac›k pozitif yüklüise (+) yüklü atom çekirde¤inin elektrostatik itmesiniyenmesi gerekir. Bu da, yüksek h›z gerektirir.

‹lk çekirdek dönüflümü 1919 y›l›nda Rutherfordtaraf›ndan gerçeklefltirilmifltir. Bu çekirdek dönüflü-münde alfa parçac›klar› kullan›lm›flt›r.

14

7N + α ⎯→

17

8O + p

Bu tepkime ilk defa transmutasyon yolu ile birelementin baflka bir elemente dönüfltürülebilece¤inigöstermifltir. Çekirdek transmutasyonunun radyoaktifbozunmadan fark›, iki parçac›¤›n çarp›flt›r›lmas› so-nucu meydana gelmesidir.

Dünyada ilk defa 1937 de teknesyum elementisentezlenmifltir. Bu elementin izotoplar› t›bbi uygula-mada kullan›lmaktad›r.

97

42Mo +

2

1D ⎯→

97

43Tc + 2

1

0n

Nötronun yüksüz olmas› nedeniyle bombard›-manda daha kolay kullan›lmaktad›r. Nötronun keflfi yi-ne çekirdek tepkimelerine dayanmaktad›r. JamesChadwick taraf›ndan 1932 y›l›nda keflfedilmifltir.

9

4Be +

4

2He ⎯→

12

6C +

1

0n

Baz› elementler ve baz› elementlerin izotoplar›do¤ada do¤al olarak bulunmazlar. Do¤al olarak bu-lunmayan bu elementler ve izotoplar yapay radyoak-tif tepkimeler sonucunda elde edilmektedir.

Hafif elementler genel olarak radyoaktif parçac›k-larla bombard›man edilerek radyoaktif hale getirilebilir.

oluflan trityum β– ›fl›mas› yapar.

Daha öncede bahsedildi¤i gibi ço¤u yapay izotop

nötron bombard›man› ile haz›rlan›r. Nötronlar yüksüz

olmalar› nedeniyle hedef çekirdek taraf›ndan sapt›r›l-

mayaca¤›ndan, bu yöntem çok uygun bir yöntemdir.

Nötron yerine pozitif yüklü tanecikler (proton ya da α)

kullan›ld›¤›nda, bu tanecikleri hedef çekirdeklerle

kendileri aras›ndaki elektrostatik itmeyi yenecek

büyük bir enerjiye sahip olmalar› gerekmektedir. Bu

tür tepkimelerin olabilmesi için parçac›k h›zland›r›c›la-

ra gerek vard›r. Parçac›k h›zland›r›c›lar yüklü tanecik-

lerin h›z›n› art›rmak için manyetik ya da elektrik alan-

lar› kullan›l›r.

Çeflitli parçac›k h›zland›r›c› modeller gelifltirilmifl-

ti. Spiral yol boyunca h›zland›rd›¤› parçac›k h›zland›-

r›c›lar veya yaklafl›k 3 m lik düz yol boyunca h›zlan-

d›rd›¤› parçac›k h›zland›r›c›lar gibi. Günümüzde par-

çac›klar› ›fl›k h›z›n›n % 90’n›ndan daha fazla h›zlan-

d›rmak mümkündür.

Bu tür tepkimelerin olabilmesi için parçac›k h›z-land›r›c›lara gerek vard›r.

H›zland›r›c›lar oluflturulan yüksek enerjili parça-c›klar atom çekirdeklerinin parçalanmas›nda kullan›-l›r.Parçalanma tepkimeleri sonucunda yap›lan çal›fl-malar çekirdek yap›s› ve ba¤lanma enerjisi hakk›ndaönemli bilgiler verir.

2. F‹SYON TEPK‹MELER‹

A¤›r bir çekirde¤in daha küçük kütleli çekirdekle-re ve bir ya da daha fazla nötrona bölünmesi ifllemi-dir. Fisyon tepkimeleri muazzam miktarda enerji aç›-¤a ç›kard›¤› için, nükleer güç üretim tesislerinde elek-trik elde etmede kullan›l›r.

235

92U +

1

0n ⎯→

142

56Ba +

92

36Kr + 2

1

0n

235

92U +

1

0n ⎯→

138

56Ba +

86

36Kr + 12

1

0n

235

92U +

1

0n ⎯→

135

52Te +

100

40Zr +

1

0n

Fisyon tepkimeleri yapay olufltu¤u gibi kendili¤in-

den de oluflabilir. A¤›r elementlerin nükleonlar›n›n çal-

kalanma hareketleri sonucunda çekirdek bölünür.244

95Am ⎯→

134

53I +

107

42Mo + 3

1

0n

αAl P n1327

24

1530

01

$ ++

βH He –13

23

$ +

36Li + 0

1n " 13H + 2

4α

ÇEK‹RDEK REAKS‹YONLARI

Çekirdek Kimyas›

380

ES

EN

YAY

INLA

RI

Baz› bölümlerde aç›¤a ç›kan büyük miktardaenerji ile birlikte daha fazla nötron oluflur. Bu nötron-lar zincir çekirdek tepkimelerinin meydana gelmesinisa¤lar. Zincir tepkimeler birbirini izleyen çekirdek bö-lünme tepkimelerinin kendili¤inden oluflmas› fleklindeyürür. Tepkime bir saniyeden daha az bir sürede kon-trol edilemez duruma gelir ve çevreye büyük miktardaenerji (›s›) yayabilir. Kütle az ise zincir tepkimeleroluflmaz. Bu durumda nötronlar uzaklaflacak ve zincirtepkimesi oluflmayacakt›r.

Kritik kütle çekirdek zincir tepkimelerinin kendili-¤inden oluflabilmesi için gereken minimum bölünebi-len madde miktar›d›r.

Çekirdek bölünmesinin ilk uygulamas› atom bom-bas›n›n yap›lanmas›d›r. Bomban›n yap›m›nda can al›-c› faktör bomba için gerekli kritik kütlenin belirlenme-sidir. En küçük atom bombas› 20.000 ton TNT’ye efl-de¤erdir. Küçük bir bomba için yaklafl›k 1 kg U-235veya Pu-239 kritik kütleyi oluflturur. Bir bombada ikikritik kütle kullan›l›r. Patlaman›n bafllang›c›ndaTNT’den yararlan›l›r.

Nükleer Reaktörler

Oluflturulan kontrollü zincir tepkimesinden aç›¤aç›kan ›s›dan elektrik enerjisi üretimini sa¤layan sis-temdir. Nükleer reaktörlerin bir kaç farkl› tipi vard›r. Üçtemel tip;

Hafif su reaktörleri A¤›r su reaktörleriBesleyici reaktörler

Hafif su reaktörlerinde, bölünme iflleminde kulla-n›lacak nötronlar›n yavafllat›lmas›nda su kullan›lmak-tad›r. Nötronlar›n kinetik enerjisini azaltan ve modera-tör olarak adland›r›lan maddelerde;

• toksik olmamal›.• ucuz olmal›.• nötron bombard›man› sonucu bir radyoaktif

maddeye dönüflmemelidir

özelikleri aranmaktad›r.

Moderatör olarak su kullan›lan reaktörlere hafifsu reaktörleri olarak adland›r›l›r.

Nükleer yak›t olarak genellikle uranyum oksitlerikullan›l›r. U3O8 deki gibi do¤al olarak oluflan yat›klar-da çok az miktarda U-235 izotopu vard›r. Bunun içinönce zenginlefltirme ifllemi yap›l›r. Nükleer reaktörünatom bombas›ndan fark›, nükleer reaktörde oluflantepkimenin her zaman kontrol alt›nda tutulmas›d›r.Ayr›ca çekirdek tepkimeleri taraf›ndan yay›lan ›s›y›so¤uran ve onu reaktör d›fl›na aktaran muazzam so-¤utma sistemlerine sahiptir.

D›flar›ya aktar›lan ›s› bir elektrik jeneratörünü ça-l›flt›rmak için gerekli buhar› üretimde kullan›l›r. Buha-r› yo¤unlaflt›rmak ve yeniden kullanmak için çok bü-yük miktarda so¤utma suyuna ihtiyaç vard›r. Bundandolay› nükleer santraller genellikle ›rmak ve göl ke-narlar›na infla edilir.

A¤›r su reaktörleri, moderatör olarak a¤›r su

(D2O) kullan›l›r. Döteryum ( ) nötronlar›, s›radan

hidrojene göre daha az so¤urur. Reaktör daha az

nötron so¤urdu¤u için daha verimli çal›fl›r. Uranyum

zenginlefltirmesine gereksinimi ortadan kald›r›r.

Besleyici reaktörler, yak›t olarak uranyum kulla-

n›r. Bu reaktörlerde zincir tepkime olufltu¤u için bafl-

lang›ç maddeyi tekrar üretebilmektedir. Yeni yak›t

koyma ihtiyac›n› azaltmaktad›r. Fakat inflaa edilmesi

pahal› oldu¤undan tercih edilmemektedir.

3. FÜZYON TEPK‹MELER‹Küçük kütleli çekirdeklerin kaynafl›p büyük kütle-

li çekirdekler oluflturmas›d›r.

Yüklü çekirdeklerin füzyona u¤rayabilmesi içinbirbirlerine çok yüksek h›za ulaflt›ktan sonra çarpma-lar› gerekti¤inden, pratikte nükleer füzyonun baflar›l-mas› çok zordur. Çekirdekleri yeterli h›za ulaflt›rmakiçin, fisyon tepkimesinden elde edilen enerjiyle ›s›t›l-maktad›r.

2

1H +

2

1H ⎯→

3

2He +

0

1n

2

1H +

2

1H ⎯→

3

1H +

1

1p

2

1H +

3

1H ⎯→

4

2He +

0

1n

2

1H +

3

2He ⎯→

4

2He +

1

1p

Çekirdek birleflmesi; çekirdek bölünmesinin aksi-ne art›k depolama problemi de olmayan, küçük çekir-deklerin daha büyük bir çekirdek oluflturmak üzerebirleflmesidir.

‹ki hafif çekirdek daha büyük ve kararl› bir çekir-dek oluflturmak üzere birleflirse veya birbirleriyle kay-nafl›rsa önemli miktarda enerji aç›¤a ç›kacakt›r. Buolay çekirdek birleflmesi ile enerji üretimi için devameden araflt›rmalar›n temel dayana¤›d›r.

Bölünme tepkimelerinin aksine çekirdek birlefl-mesi ka¤›t üzerinde çok ümit verici bir enerji kayna¤›gibi görünüyor. Çekirdek birleflmesi afla¤›daki avan-tajlara sahiptir.

D12

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

• Yak›tlar›n ucuz ve neredeyse tükenmezdir.• ‹fllem çok az radyoaktif art›k üretir.Bu avantajlar›na ra¤men henüz bu konuda bir

reaktör mevcut de¤ildir. Bu konuda teknik sorunlarhenüz çözülmemifltir.

ÖRNEK

96

42X çekirde¤ine

2

1H gönderilerek oluflturulan bombar-

d›man sonucu 97

43Y ve Z taneci¤i olufluyor.

Z taneci¤i afla¤›dakilerden hangisidir?

A) Alfa B) Beta C) Pozitron

D) Nötron E) Proton

ÇÖZÜM

ÖRNEK

X elementinin çekirde¤ine alfa gönderilerek oluflturu-

lan bombard›man sonucunda 211

85Y ve 2 nötron oluflu-

yor. X elementi afla¤›dakilerden hangisidir?

A) 209

83X B)

209

85X C)

208

85X D)

208

83X E)

210

83X

ÇÖZÜM

ÖRNEK54

26X çekirde¤i alfa tanecikleri ile bombard›man edildi-

¤inde 2 tane β ve Y çekirde¤i olufluyor.

Y çekirde¤i afla¤›dakilerden hangisidir?

A) 58

26X B)

54

28X C)

58

28X D)

54

30Y E)

58

30Y

ÇÖZÜM

4. TRANSURANYUM ELEMENTLER‹

Tansuranyum elementleri olarak adland›r›lan veatom numaras› 92 den büyük olan elementleri eldeetmek, tanecik h›zland›r›c›larla mümkün olmufltur. Buyolla ilk defa, 1940 y›l›nda neptünyum elementi sen-tezlendi. O zamandan beri 22 tane daha transuran-yum elementi sentezlenmifltir. Bu elementlerin bütünizotoplar› radroaktiftir.

381

Atom Numaras›

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

Ad›

Neptünyum

Plütonyum

Amerikyum

Küriyum

Belkelyum

Kaliforniyum

Aynfltaynyum

Fermiyum

Mendelevyum

Nobelyum

Lavrensiyum

Rutherfardiyum

Dubniyum

Seaborgiyum

Bohriyum

Hassiyum

Meitneryum

Simgesi

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Oluflum Tepkimesi

23892U + 10n ⎯→ 239

93Np + –10β

23993 Np ⎯→ 239

94Pu + –10β

23994Pu + 10n ⎯→ 240

95Am + –10β

23994Pu + 2

4α ⎯→ 24296Cm + –1

0n

24195Am + 2

4α ⎯→ 24397Bk + 2 1

0n

24296Cm + 2

4α ⎯→ 24598Cf + 2 1

0n

23892U + 15 10 n → 253

99Es + 7 –10β

23892U + 17 0

1 n → 255100Fm + 8 –1

0β252

99Es + 24 α → 256

101Md + 10n

24696Cm + 12

6C → 254102No + 4 1

0n

25298Cf + 10

5B → 257103Lr + 4 1

0n

24998Cf + 12

6C → 257104Rf + 4 1

0n

24998Cf + 15

7N → 260105Db + 41

0n

24998Cf + 18

8O → 263106Sg + 41

0n

20983Bi + 24

54Cr → 262107Bh + 1

0n

20882Pb + 26

58Fe → 265108Hs + 1

0n

20983Bi + 26

58Fe → 266109Mt + 1

0n

ES

EN

YAY

INLA

RI

382

1.14

7N + α ⎯→

17

8O + X

Yukar›da verilen çekirdek tepkimesi için;

I. X protondur.

II. Kütle kayb› önemsizdir.

III.14

7N çekirde¤i karars›zd›r.




ÇÖZÜM

2.130

52Te atomu döteryum ile bombard›man edilince

X elementi ile 3 nötron olufluyor.

X elementinin nötron say›s› kaçt›r?

A) 48 B) 51 C) 53 D) 76 E) 78

ÇÖZÜM

3.9

4Be +

23

11Na ⎯→ X + α + β–

Yukar›da verilen tepkime için;

I. X’in nötron say›s› 14’tür.

II. X elementi periyodik cetvelin 3. periyot 4A

grubundad›r.

III. Bir fisyon tepkimesidir.




ÇÖZÜM

4.238

92X çekirde¤i alfa tanecikleri ile bombard›man

ediliyor. Bombard›man sonucunda 3 beta ›fl›mas›

ve Y izotopu olufluyor.

Oluflan Y izotopunun nötron say›s› kaçt›r?

A) 148 B) 145 C) 143 D) 141 E) 138

ÇÖZÜM


Çekirdek Kimyas›

383

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. I. α, β–, γ ›fl›nlar›n› yayarlar.

II. Atom çekirdekleri karars›zd›r.

III. Havay› iletkenlefltirirler.

Radyoakitf elementler için yukar›dakilerden

hangileri do¤rudur?



ÇÖZÜM

6. Art arda 3 alfa, 3β ›fl›malar›n› yaparak 226

89Y

atomuna dönüflen X atomu afla¤›dakilerden

hangisidir?

A)238

92X B)

226

86X C)

226

92X D)

238

86X E)

240

90X

ÇÖZÜM

7.17

8X +

4

2He ⎯→

19

9Y + Z

Yukar›da verilen radyoaktif tepkime için;

I. Yapay radyoaktif tepkimedir.

II. Z taneci¤i 1

1H atomunun izotopudur.

III. Z2O ve H2O’nun mol kütleleri farkl›d›r.




ÇÖZÜM

8. XYZ, XZL ve XLT2 radyoaktif LY2 ise radyoaktif

de¤ildir.

Buna göre;

I. Y’nin çekirde¤i kararl›d›r.

II. X ve Z radyoaktiftir.

III. XT2 radyoaktif ›fl›ma yapar.

ifadelerinden hangileri kesinlikle do¤rudur?



ÇÖZÜM

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

384

9. I.23

11Na +

1

0n ⎯→

24

11Na + γ

II.40

19K +

–1

oe ⎯→

40

18Ar + γ

III.35

17Cl +

1

0n ⎯→

32

15P +

4

2He

Yukar›da verilen tepkimelerden hangileri do-

¤al radyoaktif tepkime de¤ildir?



ÇÖZÜM

10. Nötr ve radyoaktif bir atomun çekirde¤i bir

nötron yakalad›¤›nda,

I. Kütle numaras› 1 artar.

II. ‹zotopuna dönüflür.

III. Çekirdek yükü 1 artar.

de¤iflimlerinden hangileri do¤ru olur?



ÇÖZÜM

11.238

92X + α ⎯→ Y ⎯→

242

97Z + ?

Yukar›da verilen çekirdek tepkimesinde Y izo-

topu ve Y izotopunun oluflturdu¤u ›fl›malar

afla¤›dakilerdden hangisidir?

A)242

94Y, 3β– B)

242

94Y, 2β– C)

234

90Y, 2β–

D)234

90Y, 1β+ E)

234

90Y, 3β+

ÇÖZÜM

12.232

90X ⎯→ Y + α

Y ⎯→ Z + 2β–

Yukar›da verilen tepkimelere göre,

I. X do¤al radyoaktif izotoptur.

II. X ile Z’nin kimyasal özellikleri ayn›d›r.

III. Y ile Z izobar atomlard›r.



D) II ve III E) I,II ve III

ÇÖZÜM

Çekirdek Kimyas›

385

ES

EN

YAY

INLA

RI

13. I.238

92U ⎯→

234

90Th +

4

2He

II.14

7N +

1

0n ⎯→

14

6C +

1

1P

III.14

6C ⎯→

14

7N +

–1

oe

IV.9

4Be +

4

2He ⎯→

12

6C +

1

0n

Yukar›da verilen tepkimelerden hangileri ya-

pay çekirdek tepkimesidir?

A) I ve IV B) II ve IV C) I ve III

D) I, II ve III E) II, III ve IV

ÇÖZÜM

14.27

13X +

4

2He ⎯→

30

15Y +

1

0n

30

15Y ⎯→

30

14Z +

+1

0e

Yukar›da verilen çekirdek tepkimeleri için;

I. Y atomu yapay radyoaktif izotoptur.

II. Birinci tepkime yapay, ikinci tepkime ise do-

¤ald›r.

III. Birinci tepkimede kütle de¤iflimi önemsizdir.




ÇÖZÜM

15.13

6C +

2

1H ⎯→

14

7N + X

Yukar›da verilen çekirdek tepkimesi ile ilgili;

I. Proton say›s› korunmufltur.

II. Kütle ve enerjinin toplam› korunmufltur.

III. X nötrondur.




ÇÖZÜM

16.235

92U +

1

0n ⎯→

90

38Sr +

143

54Xe + 3b + enerji


I. b taneci¤i elektrik alan›ndan geçerken sap-

maz.

II. Bir füzyon tepkimesidir.

III. Proton say›s› korunmufltur.




ÇÖZÜM

ES

EN

YAY

INLA

RI

386

1.230

88X ⎯→ Y + β–

Y ⎯→218

81Z + nα + 2β+

Radyoaktif tepkimelerin denklemleri yukar›da ve-

rilmifltir. Buna göre,

a) Y’nin nötron say›s› kaçt›r?

b) α’n›n katsay›s› kaçt›r?

2. I.210

84Po ⎯→

206

82Pb + α

II.235

92U +

1

0n ⎯→

92

36Kr +

141

56Ba + 3

1

0n

III. 2 1

1H + 2

1

0n ⎯→

4

2He

IV. H + H ⎯→ H2

Yukar›daki tepkimelerden hangileri nükleer

füzyon tepkimesidir?

3. X + α ⎯→75

33As + n

Yukar›da verilen çekirdek tepkimesindeki X

elementi için;

a) Periyodik cetveldeki grubu nedir?

b) Nötron say›s› kaçt›r?

c) 8O ile oluflturdu¤u bilefli¤in 1 molü kaç gram-

d›r?

4. 88 protonu 138 nötronu olan X atomu, bir dizi ›fl›-

ma yaparak 214

85Y atomuna dönüflüyor.

X atomu kaç alfa, kaç beta ›fl›mas› yapm›flt›r?

5. Elektron say›s› 86 olan 228X+3 iyonu 3α, 2β ve 1γ

›fl›malar›n› yaparak Y atomunu oluflturuyor.

Buna göre,

a) Y’nin periyodik cetveldeki grubu nedir?

b) Y’nin nötron say›s› kaçt›r?

6.235

92U izotopu, bir dizi α ve β ›fl›malar› sonucunda

207

82Pb izotopuna dönüflüyor.

Bu s›rada yay›mlanan α ve β– taneciklerinin

toplam say›s› kaçt›r?

7.210

85At atomu 3α, 2β ›fl›malar›n› yapt›¤›nda olu-

flan X elementinin periyodik cetveldeki yeri

nedir?

8.87

38X +

–1

oe ⎯→ Y

Y ⎯→ Z + 2β+

Yukar›da verilen çekirdek tepkimelerinde olu-

flan Z’nin nötron say›s› kaçt›r?


Çekirdek Kimyas›

387

ES

EN

YAY

INLA

RI

9. I.19

9F + e– ⎯→

19

9F

–1

II.23

11Na ⎯→

23

11Na

+1+ e–

III.27

13Al + α ⎯→

30

15P +

1

0n

Yukar›da verilen tepkimelerden hangileri çe-

kirdek tepkimesi de¤ildir?

10.11

5X + α ⎯→ Y + n

Yukar›da verilen çekirdek tepkimesinde olu-

flan Y elementinin oksijenle oluflturaca¤› bile-

fli¤in formülü afla¤›dakilerden hangisi ola-

maz? (8O)

A) Y2O B) YO C) Y2O3

D) Y2O4 E) YO3

11. I. XY2 bilefli¤i radyoaktif özellik göstermiyor.

II. XZL3 bilefli¤i radyoaktif özellik gösteriyor.

Yukar›da verilen bilgilere göre, XZ2, YL2, YZ,

Y2 ve X2L3 maddelerinden hangileri kesinlikle

radyoaktif özellik göstermez?

12.232

91Pa ⎯→ X + α

X ⎯→ Y + 2β–

Yukar›da verilen tepkimeler ile ilgili;

I. X do¤al radyoaktif bir elementtir.

II. Y’nin nötron say›s› 137’dir.

III. Pa ve Y birbirinin izotopudur.


13.14

7N +

1

0n ⎯→

12

6C + X

Yukar›da verilen çekirdek tepkimesinde olu-

flan X için;

I. Nötron say›s› 2’dir.

II. Bir alkali metaldir.

III. He’nin izotopudur.

ifadelerinden hangileri do¤rudur? (4

2He)

14.235

92X çekirde¤i ard arda 4α, 3β ›fl›malar›n› yap-

t›¤›nda oluflan elementin proton ve nötron sa-

y›s› kaçt›rr?

15.235

92X atomu 7α, 4β– ›fl›malar›n› yaparak Y ele-

mentine dönüflüyor. Y elementi için;

I. Radyoaktif de¤ildir.

II. Nötron say›s› 125’tir.

III. Periyodik cetvelin 4A grubundad›r.


16. X periyodik cetvelin 3. periyot, 2A grubunda bulu-

nan elementin izotopudur. X izotopu 3 alfa, 1 beta

›fl›malar›n› yaparak Y izotopunu oluflturuyor.

Oluflan Y’nin periyodik cetveldeki periyot ve

grubu nedir?

AKTİFLİK, RADYOAKTİF IŞINLAR VE SAĞLIK1. AKTİFLİK VE YARILANMA SÜRESİ

2. RADYOAKTİF IŞINLAR VE SAĞLIK

3. BÖLÜM

Yeryüzünde her yerde var olan ve her gün

maruz kaldığımız doğal radyosyona zemin

radyosyonu denir. Zemin radyosyonu, insan

sağlığı için zararlı dozun altındadır. Ancak,

çok dozlarda ilave radyasyon alınca vücudun

direnç ve savunma mekanizmalarının alt

edilmesi tehlikesi doğar.

Ortamda radyasyon varsa, insan sağlığını

izlemek için absorblanan doza veya doz eşde-

ğerine göre raporlar tutulur. Doz eşdeğeri,

dokularda farklı türden ışınların toplam

etkilerini dikkate alır.

Çekirdek Kimyas›

389

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. AKT‹FL‹K VE YARILANMA SÜRES‹1. Bozunma H›z›

Radyoaktif bir elementin birim zamanda bozun-

maya u¤rayan atom say›s›na bozunma h›z› denir.

a) Bozunma h›z› maddenin türüne ba¤l›d›r.

Maddenin türü olarak ifade edilen çekirde¤inin yap›s›-

d›r. Çekirde¤inin karars›zl›¤› fazla olan maddenin bo-

zunma h›zlar› yüksektir.

b) Bozunma h›z› mad-

denin miktar›na ba¤l›d›r. Mad-

de miktar› azald›kça, birim za-

manda bozunan atom say›s›

da azal›r. Radyoaktif bir mad-

denin bozunma h›z› zamanla

azal›r. m gram radyoaktif bir

maddenin bozunma h›z› yukar›daki grafik ile gösterilebilir.

c) Bozunma h›z› radyoaktif elementin fiziksel ve

kimyasal özelliklerine ba¤l› de¤ildir.

d) Bozunma h›z› d›fl koflullardan etkilenmez. S›-

cakl›k ve bas›nc›n bozunma h›z›na etkisi yoktur.

e) Radyoaktif bir elementin birim zamanda yay-

d›¤› ›fl›ma miktar›, elementin cinsine, atom say›s›na

ve bozunma h›z›na ba¤l›d›r.

f) Radyoakitf bozunma h›z› çekirdek kararl›l›¤›-

n›n bir ölçüsüdür. Fakat karfl›laflt›rmay› kolay yapabil-

mek için yar›lanma süresi kullan›l›r.

2. Yaar›lanma Süresi (Yar› Ömür)

Farkl› radyoaktif elementlerin çekirdek kararl›l›¤›-

n› karfl›laflt›rmak için yar›lanma süresi kullan›l›r.

Radyoaktif bir elementin mevcut olan miktar›n›n

yar›s›n›n bozunmas› için geçen zamana yar›lanma

süresi denir.

a) Yar›lanma süresi ne kadar k›sa ise, elementin

çekirde¤i o kadar karars›zd›r. Maddenin bozunma h›-

z› o ölçüde yüksektir.

b) Yar›lanma süresi maddenin türüne ba¤l›d›r.

c) Madde miktar›n›n yar›lanma süresine etkisi

yoktur.

d) Bas›nç ve s›cakl›k gibi d›fl koflullar yar›lan-

ma süresini etkilemez.

e) Yar›lanma ile ilgili formül;

n = yar›lanma say›s›

t = geçen süret1/2 = yar›lanma süresimo = bafllang›çtaki madde miktar›m = bozunmadan kalan madde miktar›

ÖRNEKYar›lanma ömrü 2 y›l olan radyoaktif maddenin 20gram›ndan 8 y›l sonra kaç gram› bozunmufl ollur?

A) 1,25 B) 5 C) 12,5 D) 17,5 E) 18,75

ÇÖZÜM

tt

1/2=

m =mo

2n dir .

Yar›lanma süresi‹zotop

13T

2760Co

88226 Ra

12,3 y›l

5,26 y›l

1,6.103 y›l

5,73.103 y›l

2,4 saniye

1,26.109 y›l

28,1 y›l

8,05 gün

614C

615C

1940K

3890S

53131I

bozunma h›z›

zaman

AKT‹FL‹K, RADYOAKT‹F IfiINLAR VE SA⁄LIK

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

390

ÖRNEK32 graml›k bir radyoaktif maddenin 128 dakikaiçerisinde 30 gram› bozundu¤una göre bu madde-niin yar›lanma süresi kaç dakikad›r?

A) 14 B) 21 C) 28 D) 32 E) 42

ÇÖZÜM

ÖRNEKYar›lanma süresi 3 y›l olan bir maddenin kütlesi9. y›l›n sonu ile 15. y›l›n sonu aras›nda 221 g azal-d›¤›na göre, bu maddenin bafllang›ç kütlesi kaçgramd›r?

A) 28 B) 56 C) 112 D) 224 E) 448

ÇÖZÜM

ÖRNEK

Radyoaktif X elementinin yar›lanma süresi 24 y›l, rad-

yoaktif Y elementinin yar›lanma süresi ise 60 y›ld›r. X

ve Y’nin oluflturdu¤u bir kar›fl›mda elementlerin kütle-

leri eflittir.

120 gün sonra kalan kar›fl›mda kütle oran›

kaç olur?

A) 1 B) 1/2 C) 1/4 D) 1/6 E) 1/8

ÇÖZÜM

Çekirdek Kimyas›

391

ES

EN

YAY

INLA

RI

2. RADYOAKT‹F IfiINLAR VE SA⁄LIK

Nükleer radyasyon bazen iyonlaflt›r›c› radyasyon

olarak da adland›r›l›r. Çünkü bu ›fl›nlar, atomlardan

elektron ç›karacak kadar yüksek enerjilidir. Maddelerle

etkileflen α, β ve γ ›fl›nlar› aras›nda önemli farkl›l›klar

bulunmakla birlikte, ortak özellikleri atomlardan elek-

tron ç›karmalar› ve böylece atomlar› iyonlara dönüfltür-

meleridir. Bu ›fl›nlar›n iyonlaflt›rma gücü, maddenin

1 cm2 lik bir k›sm›nda oluflturduklar› iyon çiftleri say›s›

ile ölçülür. ‹yon çifti, iyonlaflan elektron ve geriye kalan

pozitif iyondur. ‹yonlaflt›rma gücü en fazla olan alfa ta-

necikleri, sonra beta tanecikleri ve gama ›fl›nlar›d›r.

Madde ile ›fl›nlar aras›ndaki etkileflimlerin hep

iyon çiftleri oluflturmayabilir. Elektronun daha yüksek

enerji katman›na ç›kmas›n› sa¤layabilir. Elektronlar

normal enerji düzeylerine geri dönerken madde d›fla-

r›ya ›fl›k yayar. Üç temel ›fl›n›n maddeye girginlik

özellikleri farkl›d›r. En az girgin olan α ›fl›mas› olup

ka¤›ttan geçemez. Çok yüklü α parçac›klar› maddey-

le çok kuvvetli etkileflir, madde taraf›ndan yavafllat›l›r,

çevredeki maddelerden elektron yakalar ve k›sa za-

manda helyum atomlar›na dönüflürler. α parçac›klar›

maddeye çok nüfuz etmez; ama çok zarar verirler.

Çünkü maddeye çarpma an›ndaki enerjileri, molekül-

den atomlar› uzaklaflt›r›r ve kristaldeki iyonlar›n yerle-

rini de¤ifltirir. α tanecikleri doku içine girerse, fliddetle

zarar verir ve ciddi hastal›klara hatta ölümlere sebep

olabilir. DNA veya onun protein sentez mesaj›n› yo-

rumlayan enzim zarar görürse, sonuçta kanser mey-

dana gelebilir. α ›fl›mas› solunum veya sindirim yoluy-

la al›n›rsa vücudumuzda ciddi tahribat oluflturabilir.

Ifl›man›n artan nüfuz gücü bak›m›ndan, α ›fl›nla-

r›ndan sonra β– ›fl›nlar› gelir. Bu ›fl›nlar› oluflturan

h›zl› elektronlar, moleküllerin elektron ve çekirdekle-

riyle elektrostatik etkileflmeye girerek durduruncaya

kadar yüzeyden 1 cm içeriye kadar nüfuz edebilirler.

En giriflken radyasyon tipi ise γ ›fl›nlar›d›r. Yüksüz

ve yüksek enerjili γ ›fl›n› fatonlar› vücuttan, camdan,

kap›dan, duvardan geçebilir ve çarpt›¤› molekülleri

iyonlaflt›rarak canl› dokuya zarar verebilir. Bu flekilde

g ›fl›nlar› etkisi ile iyonlaflan protein ve DNA molekül-

leri, art›k ifllevlerini yapamazlar ve sonuçta, radyas-

yon hastal›¤› ve kanser ortaya ç›kabilir.

Radyoaktifli¤in Ölçülmesi

Radyoaktiflik iyonlaflt›rma etkisiyle ölçülür. Ifl›nla-

r›n madde ile iletiflimi, ›fl›n›n saptanmas› ve yo¤unlu-

¤unun ölçülmesini sa¤lar. Henri Becquerel radyoaktif-

li¤i keflfeden foto¤raf film gibi basit bir dedektörden

yararlanm›flt›r.

‹yonlaflt›r›c› ›fl›nlar›n saptanmas›nda ve ölçülme-

sinde en çok kullan›lan cihaz Geiger – Müller sayas›-

d›r. Geiger Müller sayac› silindirik bir katot ve katodun

ekseni boyunca yerlefltirilmifl bir tel anottan ibarettir.

Anot ve katot gaz dolu bir cam tüpün içerisine

yerlefltirilmifltir. Tüpten geçen iyonlar birinci iyonlar›

oluflturur, bunlar ikinci iyonlar takip eder. Pozitif iyon-

lar katot, negatif elektronlar ise anot taraf›ndan çeki-

lirler ve elektrik ak›m›n› meydana getirirler. Elektrik

ak›m›ndaki pulslar say›l›r.

gaz atomlar› iyon

Anot(+)

(–)

taneciklerinyolu

mikapencere

Yükseltici vesayaç

Yüksekgerilim

kayna¤›

–

+ ++

–

Ifl›maBa¤›l girginlik

gücüPerdelememalzemesi

α 1 ka¤›t, deri

β 1003 mm

alüminyum

γ 10000 beton, kurflun

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

392

Dedektörler, nükleer ›fl›n›mlar› elektriksel pulsla-ra dönüfltürülmesini sa¤larlar. Pratikte dedektör sis-temleri iki gruba ayr›l›r.

* Oldukça genifl bir spektrumu olan dedeksiyon sis-temleri; orant›l› sayaçlar, iyonizasyon odalar› ve foto¤raffilmleri gibi; bunlar tüm radyasyon türlerini ölçebilir.

* Sintilasyon dedektörleri, iz kaz›ma dedektörlerigibi, yaln›z spesifik bir radyosyona karfl› duyarl› olandedeksiyon sistemleri.

Dedeksiyon sisteminde baz› cihazlar tanecik say›m›için, baz›lar› ise kümulatif doz ölçümü için kullan›l›r.

Biyolojik çal›flmalarda yayg›n flekilde kullan›landedektör similasyon sayac›d›r. Bu cihaz iyonlaflt›r-ma oluflturmayacak kadar az enerjili ›fl›may› belirle-mek yararl›d›r.

Ölçümlerde Kullan›lan Birimler

Kozmik ›fl›nlar, morötesi ›fl›k ve kayaçlardakiuranyum gibi elementlerin yayd›klar› radyoaktif ›fl›nlargibi temel iyonlaflt›r›c› do¤al ›fl›nlar yaflam› engelle-mez. Bu ›fl›nlar›n düzeyi yeryüzünün çeflitli yerlerindefarkl› dozdad›r. Ancak son zamanlarda insan eliyleoluflturulan radyoaktif ›fl›nlar temel halden çok dahafazla yo¤unluktad›r ve yaflam› etkilemektedir.

Ifl›nlar›n canl›lar üzerindeki etkisi ile di¤er mad-deler üzerindeki etkisi aras›nda fark yoktur. Canl› üze-rine yüksek dozda iyonlaflt›r›c› ›fl›n etkisi hakk›nda hiçkuflku yoktur. Organizma ölür. Düflük dozlar›n bile sa-kat do¤umlara, lösemiye, kemik kanserine ve baflkakanser türlerine neden oldu¤u bilinmektedir.

Bir maddenin maruz kald›¤› ›fl›n miktar›n› belirtme-de kullan›lan birimlerden birisi rad d›r. Bir rad1 kg madde bafl›na 1.10–2 j enerji depolayan ›fl›n do-zudur. Canl›larda bir radl›k dozda ›fl›n absorpsiyonunetkisi de¤iflebilir özelliktedir. Bunun için Rem gelifltiril-mifltir. Rem, rad›n ba¤›l biyolojik etkinlik (Q) ile çarp›m›sonucunda bulunan de¤erdir. Q, farkl› türde eflit dozlu›fl›nman›n farkl› etkiler yapabilece¤ini dikkate al›r.

1000 rem lik bir ›fl›n›n k›sa bir süre etkimesi, etki-ledi¤i nüfusunun %100 nü öldürür. 450 rem ise olas›ki 30 günde %50 ölüme neden olur.

Radyoaktif bozunma birimleri;

Beccquerel (Bq) : 1 saniyedeki parçalanmad›r.

Curie (Ci): 1 g radyumla ayn› h›zda bozunan rad-yoaktif madde miktar› (3,7.1010 parçalanma/s)

Absorplanan doz birimleri;

Gray (Gy) : Bir gray bir kg maddeye 1 Jul enerji

depolayan ›fl›n dozu.

Rad : 0,01 Gy

Eflde¤er doz:

Sievert (Sv): 1 Sv: 100 rem

Rem : 1 rad. Q

Q (kalite faktörü) : x ›fl›nlar›, γ ve β– parçac›kla-r› için 1; yavafl nötronlar için 3; protonlar ve h›zl› nöt-ronlar için 10; a tanecikleri için 20 dir.

Yaz›lanlar›n tümünü bir araya getirmek gerekirseafla¤›daki sonuç ortaya ç›kar.

* Radyosyona maruz kalm›fl bir dokunun, ab-sorplad›¤› ›fl›nlardan depolanan enerjiye doz denir.Absorplanm›fl doz olarak da adland›r›l›r. Birimi Raddir. Rad, “radyasyonla absorplanm›fl doz” ›n k›salt›l-mas›d›r.

* Canl› doku üzerindeki belli dozda bir radyosyo-nun yol açaca¤› zarar› de¤erlendirirken doz de¤erini-ba¤›l biyolojik etkinlik (Q) faktörü ile çarpmak gerekir.Elde edilen de¤ere doz eflde¤eri denir. Doz eflde¤e-rinin birimi Rem dir.

ÖRNEK

Gaiger sayac›n›n 200 cm uza¤›ndaki m gram radyo-

aktif madde, dakikada 16 say›m veriyor.

Ayn› radyoaktif maddenin m gram›, sayaca ayn›

konumda 100 cm uzakta oldu¤unda, dakikada kaç

say›m verir?

A) 4 B) 6 C) 32 D) 64 E) 128

ÇÖZÜM

RADYOAKTİF MADDELERİN KULLANIM ALANLARI1. ENERJİ ÜRETİMİ

2. SAĞLIK VE GÖRÜNTÜLEME

3. SANAYİ VE TARIM

4. KİMYA VE YAPI TAYİNİ

5. CİSİMLERİN YAŞINI BELİRLEME

4. BÖLÜM

Nükleer enerji başlıca, kanserli hastaları te-

davi etme amacıyla, vücudun iç organlarını

görüntülümede, kimyasal tepkimelerin meka-

nizmalarını araştırmada, arkeolojik nesnelerin

yaşını bulmada ve bir çok ülkenin askeri

savunma stratejilerinde kullanılır.

Nükleer tepkimelerin enerji üretiminde

yaygın kullanılması, dünya elektriğinin

önemli bir kısmını karşılamak için kaynak

oluşturmaktadır.

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

394

1) ENERJ‹ ÜRET‹M‹

Bölünme olay›nda ç›kan nötronlar di¤er atomlara

çarparak onlar›nda zincirleme bölünmesine sebep ol-

matad›r. Bu olayda büyük bir enerji ani olarak aç›¤a

ç›kmaktad›r. Ç›kan nötronlardan bir k›sm›n› ortamdan

çekerek bölünme tepkimesini yavafllatmak ve h›z›n›

kontrol etmek için nükleer reaktörler kurulmufltur.

Bu düflünceyle nötronlar› tutabilme özelli¤inde

maddeler kullan›larak reaktörlerde bölünme tepkime-

leri kontrollü hale getirilmifltir.

Bölünme ifllemi kadmiyum ya da bor çubuklar› ile

kontrol alt›na al›n›r. Elde edilen ›s›, bir ›s› de¤ifltirici

sistem yoluyla elektrik enerjisi elde etmek için buhar

üretme amac›yla kullan›l›r.

Böylece bu büyük enerjinin y›k›ma de¤il de in-

sanl›¤›n hizmetine yararl› olma amac›yla kullan›lmas›

mümkün olmufltur.

2) SA⁄LIK VE GÖRÜNTÜLEME

Düflük dozdaki iyonlaflt›r›c› ›fl›nlar kansere neden

olabilir. Fakat bu ayn› ›fl›nlar örne¤in γ ›fl›nlar› kanser

tedavisinde de kullan›labilirler. ‹yonlaflt›r›c› ›fl›nlar

hücreleri tahrip edersede, kanserli hücreler sa¤lam

olanlardan daha kolay tahrip edilebilir. Bu nedenle,

dikkatlice yönlendirilmifl γ ›fl›nlar› ve yüksek enerjili

X-›fl›nlar› uygun dozda verildi¤inde, kanserli hücrele-

rin büyümesini durdurabilir. Son zamanlarda bazen

kanser türlerinin tedavisi için proton ya da nötron de-

metleri de kullan›lmaya bafllanm›flt›r.

‹zleyiciler ayn› zamanda t›pta tan› için de kullan›-

l›rlar. Bir tuz çözeltisi halinde kan dolafl›m›na enjekte

edilen sodyum-24 kan›n ak›fl›n› izlemek, dolafl›mdaki

olas› daralma ya da t›kan›kl›klar› belirtmek için kulla-

n›labilir. ‹yot-131 tiroit aktivitesini belirlemek için kulla-

n›lmaktad›r. Tiroit bozuklu¤u hastaya belirli miktarda

NaI (131I içeren) çözeltisi verilerek tespit edilir.

‹yot-123 izotopu beyni görüntülemede kullan›l›r.

3) SANAY‹ VE TARIM

Genel olarak elementlerin izotoplar›n›n fiziksel ve

kimyasal özellikleri ayn›d›r. Baz› fiziksel özellikleri ve

radyoaktif iseler radyoaktif özellikleri farkl›d›r. ‹zotop-

lardan biri radyoaktif ise bu izotopun davran›fllar› ›fl›n

dedektörleri taraf›ndan izlenebilir. Radyoaktif izleyici-

lerin kullan›lmas›nda esas kural budur. Örne¤in bitki

besin maddesine az miktarda 32P ilave edilirse, fosfo-

run bitki taraf›ndan kullan›lmas› bu radyoaktif fosfor

yard›m›yla izlenebilir.

Endüstride izleyici element uygulamalar›na s›k

s›k rastlan›r. Kimya tesislerinde katalizörün durumu

katalizöre radyoaktif iz element eklenerek izlenebilir.

Böylece katalizörün tesiste hangi yere hangi h›zla ta-

fl›nd›¤› saptan›r.

Petrol flirketleri boru hatlar›na yar›-ömrü k›sa

olan radyoaktif izleyiciler pompalar. Boru hatt› boyun-

ca uygun aral›klarla radyosyon dedektörleri yerlefltirip

radyoaktif izotopun hangi h›zda hareket etti¤ini bulur-

lar. Radyoaktif azot, fosfor ve potasyumla etiketlenen

gübreler bitki büyümelerinin mekanizmalar›n› izleme-

de ve bu elementlerin çevreye da¤›lmalar›n› izlemede

kullan›l›r.

Koruyucu

Koruyucu

Su

Buhar türbün

PompaKontrol çubuğuUranyum yakıt

RADYOAKT‹F MADDELER‹N KULLANIM ALANLARI

Çekirdek Kimyas›

395

ES

EN

YAY

INLA

RI

Radyoaktif çekirdekler endüstride de önemli kul-

lan›m alanlar› vard›r. Çeli¤e kat›lan Kabon-14, çelik

parças›n›n afl›n›p afl›nmad›¤›n› kontrol etmede, plas-

ti¤e kat›lan karbon-14 ise, homojenli¤i kontrol etmede

kullan›l›r.

4) K‹MYA VE YAPI TAY‹N‹

Kimyac›lar tepkime mekanizmalar›n› ayd›nlatma-

da izleyici izotoplar kullan›rlar. Örne¤in, fleker numu-

nesi, karbon-14 ile etiketlenebilir. Yani, flekerdeki C-

12 atomlar›n›n bir k›sm› ›fl›ma sayaçlar› ile belirlene-

bilen C-14 atomlar›yla etiketlenir. Böylece, fleker mo-

leküllerinin vücuttaki de¤iflim ifllemleri izlenebilir. Yi-

yecekleri sterilize etmede, patatesi bozulmadan, ko-

kuflmadan korumada radyasyon kullan›l›r. Radyas-

yon, yiyecekleri bozan bakterileri öldürür, fakat zarar-

l› maddeler oluflturmaz.

Bir kimyasal bilefli¤in yap›s› ço¤u zaman deney-

lerde radyoaktif iz elementleri kullan›larak ayd›nlat›-

labilir.

Analitik kimyada analiz etmede ve miktar belirle-

mede radyoaktif iz elementleri kullan›lmaktad›r.

5) C‹S‹MLER‹N YAfiINI BEL‹RLEME

Karbon-14 izotopu, atmosferdeki azot çekirde¤i-

nin nötronla etkileflmesi sonucu meydana gelir.14

7N + 1

0n →14

6C + 1

1p

Nötronlar kozmik ›fl›nlar›n di¤er çekirdeklerle çar-

p›flmas› sonucu meydana gelir. Atmosferde meydana

gelen karbon-14, canl› organizmalara, CO2 halinde,

fotosentez ve sindirim yoluyla girer. Çekirdek hem sa-

bit bir h›zla bozundu¤u için, normal sindirim ve solu-

num yoluyla organizmadan ayr›l›r. Sonuç olarak tüm

canl›larda, çok daha bol bulunan karbon-12 ile radyo-

aktif karbon aras›nda sabit bir oran vard›r. Bu oran

yaklafl›k dir. Canl› öldü¤ünde, çevresi ile doku

aras›nda karbon al›flverifli biter.

Organizma içerisindeki karbon-14 ün çekirde¤i

sabit bir yar› ömürle bölünmeye devam eder. Bu ne-

denle karbon-14 ün karbon-12 ye oran› ölümden

sonra azal›r ve bir ölü doku numunesindeki oran,

ölümden sonra geçen süreyi bulmada kullan›labilir.

Çok yafll› maddelerin, örne¤in kayalar›n yafl›n›

tayinde yar› ömrü uzun olan çekirdekler gerekir.

Uranyum-238 (t1/2 = 4,5.109 y›l) ve potasyum-40

(t1/2 = 1,26.109 y›l) yafll› kayalar›n yafl›n›n tayininde

kullan›l›r. Uranyum-238, seri halde birbirini izleyen α

ve β parçac›klar› yayarak kurflun-206 ya bozunur.

Uranyum içeren bir kayan›n yafl›n› tayin etmek için238U in 206Pb ya oran› ölçülmelidir. Potasyum-40,

elektron yakalayarak argon-40 oluflturmak üzere bo-

zunur. Kaya önce vakuma konur sonra da iyice ezilir.

Uzaklaflan argon gaz›n› ölçmek için kütle spektromet-

resi kullan›l›r. Sonuç olarak, radyoaktif izotoplar, ci-

simlerin yafllar›n› belirlemede kullan›l›r.

101

12

ES

EN

YAY

INLA

RI

396

1. X ⎯→ Y + 2α

X elementinin bozunma denklemi yukar›da veril-mifltir. X’in yar›lanma süresi 4 y›ld›r.17,28 g X’ten 8 y›l sonra 0,06 mol Y olufltu¤u-na göre Y’nin atom kütlesi nedir?

A) 204 B) 206 C) 208 D) 212 E) 216

ÇÖZÜM

2. Radyoaktif bir maddenin 12 gün sonunda 32 gra-

m›n›n 31 gram› bozunmufl olmaktad›r.

Buna göre, bu maddenin yar› ömrü kaç saat-

tir?

A) 2,4 B) 4,8 C) 24 D) 28,8 E) 57,6

ÇÖZÜM

3. Yar›lanma süresi 4 gün olan radyoaktif bir mad-

denin bir miktar›ndan 20 gün sonra 1,6 g kalmak-

tad›r.

Buna göre, radyoaktif maddenin bafllang›çta-

ki kütlesi kaç gramd›r?

A) 12,8 B) 25,6 C) 38,4 D) 51,2 E) 102,4

ÇÖZÜM

4. Bir maddenin yar›lanma süresi n y›ld›r.

2n. ve 4n. yy›llar aras›nda kütlesinden 12 gram

azald›¤›na göre, bafllang›çtaki miktar› kaç

gramd›r?

A) 24 B) 48 C) 64 D) 128 E) 256

ÇÖZÜM


Çekirdek Kimyas›

397

ES

EN

YAY

INLA

RI

5. • X’in yar›lanma süresi 18 gündür.• Y’nin yar›lanma süresi bilinmiyor.X ve Y maddelerinden 80’er gram al›n›yor. Belirlibir süre sonra X’ten 5 g, Y’den 1,25 g kal›yor.Y elementinin yar›lanma süresi kaç gündür?

A) 12 B) 9 C) 8 D) 6 E) 3

ÇÖZÜM

6. X ve Y radyoaktif elementlerin yar›lanma süreleris›ras›yla 4 gün ve 5 gündür.

Eflit miktarda X ve Y içeren bir kar›fl›mmdan

20 gün sonra geride kalan kar›fl›mda

kütle oranlar› ne olur?

ÇÖZÜM

7. Radyoaktif bir maddenin 1. yar›lanma süresi ve

4. yar›lanma süresi sonunda kütle fark› 28 gram-

d›r.

Buna göre, bu maddennin bafllang›ç miktar›

kaç gramd›r?

A) 28 B) 56 C) 64 D) 96 E) 112

ÇÖZÜM

8. Radyoaktif X ve Y

elementlerinin kütle-

zaman de¤iflimleri

yanda veriliyor.

Buna göre,

I. Y’nin yar›lanma

süresi 8 y›ld›r.

II. X’in çekirde¤i Y’ninkinden daha kararl›d›r.

III. X ve Y ayn› elementin izotop atomlar› olabilir.




3 6 8 12

4m

2m

m

kütle(g)

zaman(y›l)

X

Y

)71

)61

)41

)21

)1A B C D E

mm

Y

X

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

398

ÇÖZÜM

9.m

X ⎯→ Y + 2α

Radyoaktif X elementinin bozunma denklemiyukar›daki gibidir. X’in yar›lanma süresi 2 y›ld›r. 0,8 mol X’ten 6 y›l sonra kaç gram Y elde edil-mifl olur?

ÇÖZÜM

10. Radyoaktif bir maddenin 2 gram›, 21 günde 0,25

grama iniyor.

Radyoaktif maddenin yar›lanma süresi kaç

gündür?

A) 3 B) 4 C) 7 D) 9 E) 10,5

ÇÖZÜM

11. Radyoaktif bir maddenin %50 si 30 günde

bozunuyor.

Radyoaktif maddenin %93,75 inin bozunmas›

için kaç gün geçmelidir?

A) 15 B) 45 C) 60 D) 90 E) 120

ÇÖZÜM

)101

( 8) )103

( 4) )27

( 8)

)107

( 8) )107

( 4)

A m B m C m

D m E m

- - -

- -

399

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. 0,2 mol radyoaktif X elementi 1,5 gün içerisinde,

X ⎯→ 208Y + 2 4

2He

tepkimesine göre bozunarak 0,3 mol He olufltur-

maktad›r. Buna göre;

a) X’in yar› ömrü kaç saattir?

b) Kaç g Y oluflmufltur?

2. Yar›lanma süresi 6 y›l olan radyoaktif bir mad-

deden 24 y›l sonra 16 gram kal›yor. Bu maddenin

12. ve t. y›llar aras›ndaki kütle azalmas› 60 gram

oluyor. Buna göre t kaçt›r?

3. Radyoaktif bir maddenin 40 gram›ndan 2,5 gram

kal›ncaya kadar 1 gün geçiyor. Buna göre, bu

radyoaktif maddenin % 87,5’unun bozunmas›

için geçen süre kaç saat olur?

4. Radyoaktif bir

elementin kütle-

zaman de¤iflimi

yandaki grafikte

veriliyor.

Bu radyoaktif

elementin 128

gram›ndan 20

y›l sonra kaç

gram› bozun-

madan kal›r?

5. Radyoaktif bir elementin yar›lanma süresi 4 y›ld›r.

24 y›l sonunda elementin 1,25 gram kalabil-

mesi için bafllang›çta kaç gram al›nmal›d›r?

6. X radyoaktif elementinin m gram›n›n 3. yar›lanma

sonucunda toplam 77 gram› bozunuyor.

Buna göre,

a) Bafllang›çtaki kütlesi (m) kaç gramd›r?

b) Kütlece yüzde kaç› bozunmufltur?

7. Radyoaktif bir ele-

mentin kütle-zaman

grafi¤i yanda verili-

yor. Buna göre,

100 g elementten

15 gün sonra kaç

gram› bozunmufl

olur?

8. Yar›lanma süresi 1 y›l olan radyoaktif X mad-

desinin bozunma denklemi;

X ⎯→ Y + β– dir.

Buna göre,

I. 20 g X’in 36 ay sonunda % 12,5’u bozun-

madan kal›r.

II. X ve Y’nin yar› ömürleri farkl›d›r.

III. 80 gram X’ten 42 ay sonra 72,5 gram Y oluflur.


zaman(gün)

25

50

100

200

kütle(g)

0 3 6 9

1062

kütle(g)

zaman(y›l)

60120


Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

400

9. Radyoaktif X elementinin yar›lanma süresi 3,5

y›ld›r.

14 y›l sonra geriye 3,01.1023 X atomu kal-

d›¤›na göre, bafllang›çtaki X elementinin küt-

lesi kaç gramd›r?

(Avagadro say›s›=6,02.1023, X = 210 g)

10. 210X(k) ⎯→ 202Y(k) + 2α

Yar› ömrü 32 gün olan X elementi 0°C ve 560

ml’lik bir kaba konuldu¤unda 64 gün sonra

kaptaki bas››nç 4 atm ölçüldü¤üne göre bafl-

lang›çta kaba konan X elementi kaç gramd›r?

11. Radyoaktif X çekirde¤inin 60 gram›,

X ⎯→ Y + α + 2β–

tepkimesine göre 80 y›l sonunda bozunarak 0,25

mol Y izotopu oluflturmaktad›r.

X’in yar›lanma süresi 20 y›l oldu¤una göre,

X’in atom kütlesi kaçt›r?

12. Radyoaktif bir elementin yar› ömrü 12 dakikad›r.

Bu elementten saat 11:12’de al›nan 240 gram

örnekten saat 12:00’da kaç gram bozun-

madan kal›r?

13. X izotopu 4α, 5β ›fl›malar›n› yapt›ktan sonra 208

82Y

elementine dönüflüyor.

X’in atom ve kütle numaras› kaçt›r?

14. X elementi ard arda bir dizi α, β ›fl›malar›n› yap-

t›¤›nda proton say›s› 6, nötron say›s› 10 azal›yor.

Kaç tane α ve kaç tane β ›fl›malar›n› yapm›fl-

t›r?

15.235

92U +

1

0n ⎯→

90

38Sr + X + 2

1

0n

Yapay çekirdek tepkimesi yukar›da verilmifltir.

Tepkimedeki X elementi için;

a) Nötron say›s› kaçt›r?

b) Periyodik cetveldeki periyot ve grubu nedir?

16. X ⎯→ Y + α

Radyoaktif tepkimesi s›ras›nda 0,209 gram kütle

kayb› oluyor.

Buna göre, tepkimeye efllik eden enerji kaç

kkal’dir? (1 kal = 4,18 joule)

401

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. X elementi 3α, 2β ›fl›malar›n› yapt›ktan sonra208


X elementinin nötron say›s› kaçt›r?

A) 86 B) 124 C) 126 D) 134 E) 136

ÇÖZÜM

2. X ⎯→ Y + 2α

Y ⎯→ Z + 4β–

Yukar›da verilen radyoaktif bozunma tepkime-

lerinde gösterilen Z’nin nötron say›s› 124 ol-

du¤una gööre X’in nötron say›s› kaçt›r?

A) 146 B) 140 C) 132 D) 128 E) 126

ÇÖZÜM

3. Radyoaktif X elementi 2α, 2β ›fl›malar›n› yaparak208


Buna göre,I. X elementi bir soygazd›r.II. HX’in sulu çözeltisi hem asit hem de radyoak-

tif özellik gösterir.III. X’in nötron say›s› 127’dir.yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur?


ÇÖZÜM

4. Radyoaktif X atomu bir beta ›fl›mas› yaparsa;I. ‹zobar atomu oluflur.II. Nötron say›s› 1 azal›r.

III. oran› artar.



ÇÖZÜM

pn


Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

402

5.27

13X + n ⎯→ Y + α


I. Proton say›s› korunmufltur.

II. X elementi radyoaktiftir.

III. Y elementi alkali metaldir.




ÇÖZÜM

Cevap D

6.2

1H + X ⎯→

4

2He +

1

0n

Yukar›da verilen tepkime ile ilgili;

I. Füzyon (kaynaflma) tepkimesidir.

II. X, hidrojenin (1

1H) izotopudur.

III. X ile 2

1H’nin radyoaktif özellikleri ayn›d›r.




ÇÖZÜM

7.

Tablodaki X elementi bir seri ›fl›ma yapmaktad›r.

Bu ›fl›malar› gösteren tepkimeler afla¤›da veril-

mifltir.

α, β+ 2β– αX $ ? $ ? $ ?

Buna göre s›ras›yla soru iflareti ile belirtilen

yerlere grafikteki elementlerden hangileri

geelir?

A) E, A, D B) E, A, C C) D, C, B

D) A, E, C E) B, E, C

ÇÖZÜM

8.14

7N + X ⎯→

17

8O +

1

1H

Yukar›da verilen çekirdek tepkimesi için;

I. Azot çekirde¤i α bombard›man›na u¤ram›flt›r.

II. Kütle korunmufltur.

III. O atomu bir radyoizotoptur.




atom no

kütle no

230

226

222A

BCD

E

86 87 88 89

X

Çekirdek Kimyas›

403

ES

EN

YAY

INLA

RI

ÇÖZÜM

9. Radyoaktif X atomu iki beta, bir alfa ›fl›malar›n›

yaparak Y atomuna dönüflmektedir.

X ve Y atomlar› ile ilgili;

I. X ve Y ayn› elementin izotop atomlar›d›r.

II. X’in nükleon say›s› Y’ninkinden 4 fazlad›r.

III. Y atomu radyoaktiftir.




ÇÖZÜM

10. XZ ve YT bileflikleri radyoaktiftir. LT ve XM bile-

flikleri radyoaktif de¤ildir. Buna göre,

I. MT

II. ZM

III. YZ

IV. XL

bilefliklerinden hangileri radyoaktiftir?

A) Yaln›z III B) I ve II C) II ve IV

D) II ve III E) I ve IV

ÇÖZÜM

11. I.1

0n ⎯→

1

1p +

–1

oe

II.1

1p ⎯→

1

0n +

+1

oe

III.1

1p +

–1

oe ⎯→

1

0n

Radyoaktif atom çekirdekleri kararl› hale gele-

bilmek için yukar›daki ›fl›malardan hangilerini

yaptt›¤›nda kütle numaras› de¤iflmez?



ÇÖZÜM

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

404

12.232

90X elementinin 3α, 2β ›fl›malar› yapmas›

sonucu oluflan atomun izotopu afla¤›dakiler-

den hangisidir?

A) 220

86Y B)

221

88Y C)

222

86Y D)

233

90Y E)

220

88Y

ÇÖZÜM

13. Yar› ömrü 5 y›l olan radyoaktif bir maddenin 10.

y›l ile 20. y›l aras›ndaki tart›m fark› 27 gramd›r.

Buna göre, maddenin bafllang›ç miktar› kaç

gramd›r?

A) 36 B) 58 C) 72 D) 96 E) 144

ÇÖZÜM

14. Radyoaktif X elementinin 72 gram›, radyoaktif

bozunma sonucu 18 y›l sonra 9 grama düflüyor.

Bu elementin küttlesinin 1,125 grama düflmesi

için kaç y›l daha geçmesi gerekir?

A) 6 B) 12 C) 18 D) 24 E) 30

ÇÖZÜM

15.214

X ⎯→214

Y + β–

radyoaktif tepkime s›ras›nda 0,0836 mg kütle

kayb› oluyor.

Buna göre, tepkime sonunda aç›¤a ç›kan

enerji kaç kkal’dir? (1 kal = 4,18 joule)

A) 9.105 B) 18.105 C) 37,62.108

D) 18.108 E) 75,24.108

ÇÖZÜM

405

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Kapal› bir kaba 0,8 mol radyoaktif X elementi ko-

nuyor. 1 gün içerisinde;

X ⎯→ Y + 2 4

2He

bozunmas› sonucu 5,6 gram helyum gaz› olufl-

maktad›r. X’in yar›lanma süresi kaç saattir?

2. Alfa ›fl›mas› yapan radyoaktif X atomu ile ilgi-

li;

I. Nötron say›s› 2 azal›r.

II. Proton say›s› 2 azal›r.

III. Kimyasal özellikleri de¤iflmez.


3. Yar›lanma süresi 4 y›l olan radyoaktif bir ele-

mentin 6.1023 atomundan, 16 y›l sonra kaç ta-

nesi bozunmadan kal›r?

4.214

85X atomu, nα, nβ– ›fl›malar›n› yapt›¤›nda Y ato-

mu olufluyor.

Y’nin nötron say›s› 120 oldu¤una göre,

a) Hangi ›fl›malar› yapm›flt›r?

b) Y’nin atom numaras› kaçt›r?

5. I.14

7N +

2

1H ⎯→

12

6C +

4

2He

II.28

13Al ⎯→

28

14Si +

–1

oe

III.55

26Fe +

–1

oe ⎯→

55

25Mn

Yukar›da verilen tepkimeler için,

a) Hangileri do¤al radyoaktif tepkimedir?

b) Hangilerinde kütle korunmaz?

6.

Radyoaktif X elementinin kütle-zaman de¤iflimi

yukar›daki grafikte veriliyor. X’in 3. ve 6. günler

aras›nda tart›m fark› 15 gram oldu¤una göre,

a) X’in yar›lanma süresi kaç saattir?

b) X’in bafllang›ç kütlesi kaç gramd›r?

7. Y elementi radyoaktiftir.

Eflit kütlede Y, YO2 ve Na2YO3 maddeleri için,

a) Bozunma h›zlar›na göre, küçükten büyü¤e

do¤ru s›ralan›fl› nedir?

b) Y’nin yar›lanma süreleri aras›ndaki iliflki nedir?

kütle (g)

zaman (gün)

2m

m

1,5 4,53

m2


Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

406

8. X ⎯→ Y + α + 2β–

Y ⎯→ Z + β+

Z + –1

oe ⎯→ T

Yukar›da verilen do¤al radyoaktif bozunma

tepkimelerindeki X, Y, Z ve T elementleri için;

a) Hangileri izotoptur?

b) Hangileri izobard›r?

9. X + 1

0n ⎯→

24

11Na + α


a) X elementinin periyodik cetveldeki yeri nedir?

b) X’in nötron say›s› kaçt›r?

10. X radyoaktif izotopu 3α ve 2β– ›fl›malar›n› yapt›-

¤›nda 234

89Y atomuna dönüflmektedir. Buna göre,

X atomunun atom ve kütle numaras› kaçt›r?

11. Çekirde¤inde 89 proton ve 139 nötron içeren rad-

yoaktif X atomu 3α, 2β– ›fl›malar›n› yaparak Y

atomunu oluflturuyor. Y atomunun, atom ve küt-

le numaralar› s›ras›yla kaçt›r?

12. Radyoaktif X elementinin 126 nötronu vard›r. Bu

elementin 4α, 2β– ›fl›malar›n› yapmas›yla olu-

flan Y elementinin nötron say›s› kaçt›r?

13. I.39

19K + Enerji ⎯→

39

19K

+1+ e–

II.14

7N +

4

2He ⎯→

18

9F + Enerji

III.210

85At ⎯→

206

82Pb + α + β+ + Enerji

Yukar›da verilenlerden hangileri do¤al radyo-

aktif tepkimedir?

14.240

X elementinin yar› ömrü 30 gündür. 1200 gram

X, 90 gün bekletiliyor.

Bu süre sonunda X elementinin kaç molü bo-

zunmufl olur?

15. Radyoaktif bir maddenin yar›lanma süresi 2 y›l-

d›r. 8. y›l sonunda elde kalan madde 10 gramd›r.

Buna göre 10. y›l sonunda bozunan madde

kaç gramd›r?

16. Radyoaktif X elementinin yar›lanma süresi 7,5

y›ld›r. X’ten yap›lm›fl bir topun 1980 y›l›nda kütle-

si m gramd›r.

Bu topun 2010 y›l›nda kaç gram› bozunmufl

olur?

407

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Radyoaktif X elementi 3α, 2β ›fl›malar›n› yap›yor.

Tepkime sonucunda Y elementi olufluyor.

Buna göre,

I. X’in atom numaras› 4 azal›r.

II. X’in nötron say›s› 8 azal›r.

III. Y elementinin çekirde¤i karars›zd›r.




2. Radyoaktif olduklar› bilinen 227

89X ve

230

89X atomlar›

için;

I. Yar›lanma süreleri

II. Oksijenli bilefliklerinin kimyasal özellikleri

III. Periyodik cetveldeki yerleri

özelliklerinden hangileri ayn›d›r?



3.9

5X + α ⎯→ Y +

1

1P

Yukar›da verilen tepkime ile ilgili;

I. Yapay radyoaktif tepkimedir.

II. Y elementi 2. periyotun 4. elementidir.

III. Y’nin nötron say›s› 6’d›r.




4. I.2

1H +

1

1H ⎯→ H2

II.39

19K ⎯→

39

19K

+1+ e–

III.223

87Fr ⎯→

219

85At +

4

2He

Yukar›da verilen tepkimelerden hangileri

çekirdek tepkimesidir?



5.234

92X radyoaktif atomu ard arda 3α, 2β– ›fl›malar›-

n› yaparak Y atomuna dönüflüyor.

Y atomu hangi ›fl›malar sonucunda 206

82Z

atomu oluflur?

A) 4α, 2β– B) 3α, 2β– C) 4α, 3β–

D) 3α, 1β– E) 2α, 3β–

6. Radyoaktif bir maddenin yar›lanma süresi 4 y›l-

d›r. 4. y›l ile 16. y›l aras›nda kütle fark› 28 gram-

d›r.

Bozunan maddenin toplam kütlesi kaç gram-

d›r?

A) 64 B) 60 C) 56 D) 52 E) 48

7. I.9

4Be +

4

2He ⎯→

12

6C +

1

0n

II.226

88Ra ⎯→

226

89Ac +

–1

oe

III.224

86Rn ⎯→

220

84Po +

4

2He

Yukar›da verilenlerden hangileri radyoaktif

bozunmad›r?



8.142

60X +

1

0n ⎯→ Y + β


I. X’in kimyasal özellikleri de¤iflir.

II. Kütle korunmufltur.

III. Y’nin nötron say›s› 82’dir.




ÇEK‹RDEK K‹MYASI TEST – 1 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR)

Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

408

9. Radyoaktif bozunmalarla ilgili;

I. oldu¤u için karars›z olan çekirdekler

beta bozunmas› yapar.

II. oldu¤u için karars›z olan çekirdekler

pozitron bozunmas› yapar.

III. Elektron yakalamas›, atom numaras›n› 1 azal-

t›r.




10. I. α, 2β– ›fl›malar›

II. β– ›fl›mas›

III. Nötron ›fl›mas›

Yukar›daki olaylardan hangileri radyoaktif bir

elementin periyodik cetveldeki yerini de¤ifltir-

mez?



11.234

90X ⎯→

234

91Y + β–

X’in bozunma tepkimesi yukar›daki gibidir. X’in

yar› ömrü 66 dakikad›r.

8 g X’ten 3 saat 18 dakika sonra geriye kaç

gram kal›r?

A) 2 B) 1 C) 0,5 D) 0,25 E) 0,125

12. Yar›lanma süresi 3 y›l olan radyoaktif bir madde-

den, 9. ve 15. y›llar aras›nda 18 gram azal›yor.

Bu maddeden kaç gram bozunmufltur?

A) 186 B) 180 C) 174 D) 168 E) 162

113. I. [226

88Ra]* ⎯→

226

88Ra + ?

II.216

84Po ⎯→

216

85At + ?

III.232

90Th ⎯→

228

88Ra + ?

Yukar›da verilen çekirdek tepkimelerinde soru

iflaretiyle gösterilen ›fl›ma türlerinin simgeleri

afla¤¤›dakilerden hangisinde do¤ru olarak ve-

rilmifltir?

I II III⎯⎯ ⎯⎯ ⎯⎯

A) α β γ

B) γ β α

C) γ α β

D) β α γ

E) α γ β

14.37

18Ar + X ⎯→

37

17Cl

Yukar›daki verilen radyoaktif bozunmadaki

X afla¤›dakilerden hangisidir?

A) Nötron B) Proton C) Elektron

D) Alfa E) Döteryum

15.214

84X çekirde¤i bir dizi radyoaktif bozunma ile

210

85Y çekirde¤ine dönüflüyor.

X çekirde¤inin yapt›¤› ›fl›malar afla¤›dakiler-

den hangisidir?

A) 1α, 2β B) 1α, 3β C) 1α, 1β

D) 2α, 3β E) 2α, 1β

16. I. Pozitron ›fl›mas›

II. Beta ›fl›mas›

III. Alfa ›fl›mas›

Radyoaktif bir element yukar›daki ›fl›malardan

hangilerini yaparsa proton say›s› de¤iflir?



1pn

<

pn

1>

409

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Afla¤›da verilen olaylardan hangisi radyoaktif

elementin periyodik cetveldeki yerini de¤ifltir-

mez?

A) Alfa ›fl›mas›

B) Pozitron yay›nlama

C) Beta ›fl›mas›

D) Çekirde¤in elektron yakalamas›

E) Çekirde¤e nötron eklenmesi

2.238

92U ⎯→

234

90Th + α


I. Kütle kayb› önemsizdir

II. Nükleonlar›n toplam› korunmufltur

III. Kimyasal tepkimedir




3. Radyoaktif X elementi 2α, 3β– ›fl›malar›n› yapt›-

¤›nda Y elementine dönüflüyor.

Y elementi periyodik cetvelin 1A grubunda ol-

du¤una göre, X elementinin periyodik cetvel-

deki grubbu hangisidir?

A) 8A B) 7A C) 5A D) 3A E) 2A

4. Radyoaktif bir maddenin s›n›n bozunmas›

halinde geçen süreyi belirlemek için;

I. Radyoaktif maddenin bafllang›ç miktar›,

II. Radyoaktif maddenin bozunmadan kalan

miktar›,

III. Yar›lanma süresi,

verilenlerden en az hangilerinin bilinmesi ge-

rekir?



5. I. Pozitron yay›nlama

II. Beta ›fl›mas›

III. Elektron yakalama

Yukar›da verilen radyoaktif bozunmalardan

hangilerinin sonuccunda radyoaktif element

atomunun oran› azal›r?



6. X ve Y ayn› elementin izotop atomlar›d›r.

X ve Y atomlar› radyoaktif oldu¤una göre,

X ve YY için;

I. Periyodik cetveldeki yerleri ayn›d›r.

II. Nükleon say›lar› farkl›d›r.

III. Radyoaktif bozunmada yar› ömürleri farkl›d›r.




7. Radyoaktif 214

83X çekirde¤i 1α, 3β– ›fl›malar› sonu-

cunda Y çekirde¤ine dönüflüyor. Y çekirde¤i ise

ard arda ›fl›malar yaparak 206

82Z çekirde¤ine dönü-

flüyor. Y’nin yapt›¤› ›fl›malar afla¤›dakilerden

hangisidir?

A) 1α, 1γ B) 1β, 1γ C) 1α, 1β

D) 2α, 3β E) 2α, 1β

8. Radyoaktif X elementi ile ilgili;

I. Bozunma h›z› X’in miktar›na ba¤l›d›r.

II. Yar›lanma süresi bafllang›ç miktar›na ba¤l›

de¤ildir.

III. Oksijen ile birleflerek bir bileflik oluflturdu¤un-

da yar› ömrü de¤iflir.





Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

410

9.27

13X + n ⎯→ Y + α

Çekirdek tepkimesi ile oluflan Y elementi 32

16S ato-

mu ile bileflik oluflturuyor. Oluflan bileflik için,

I. Molekül kütlesi 80 akb’dir.

II. Molekül formülü YS2’dir.

III. Radyoaktif özellik gösterebilir.




10. Radyoaktif X elementi için;

I. Çekirdek yap›s› karars›zd›r.

II. Bileflik yap›s›nda iken de ayn› ›fl›malar› yapar.

III. Radyasyon yayar.

yarg›lar›ndan hangileri do¤ruudur?

A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve III


11.224

86X çekirde¤i 2β–,

90

AY çekirde¤i 1α ›fl›mas› ya-

parsa oluflan yeni çekirdeklerin nötron say›lar›

eflit oluyor. Y’nin kütle numaras› (A) kaçt›r?

A) 226 B) 228 C) 230 D) 232 E) 236

12. I.14

6C ⎯→

14

7N +

–1

oe

II.27

13Al +

1

0n ⎯→

24

11Na +

4

2He

III.37

17Cl + e– ⎯→

37

17Cl–

Yukar›da verilen tepkimelerden hangileri ya-

pay radyoaktif tepkimedir?



13. Beta ›fl›nlar› ile ilgilli;

I. Elektriksel alanda (–) kutba saparlar.

II. Rastlad›klar› molekülleri iyonlaflt›r›rlar.

III. Nötronlar›n protonlara dönüflümü sonucunda

oluflurlar.




14. Afla¤›daki çekirdek tepkimelerinden hangisi

do¤ald›r?

A)9

4Be +

4

2He ⎯→

12

6C +

1

0n

B)14

7N +

4

2He ⎯→

17

8O +

1

0n

C)76

36Kr +

–1

oe ⎯→

76

35Ba + γ

D)27

13Al +

1

0n ⎯→

24

11Na +

4

2He

E)3

1H +

2

1H ⎯→

4

2He +

1

0n

15.27

13Al +

4

2He ⎯→ X +

1

0n

Tepkimesi sonucunda oluflan X atomu 1β+

›fl›mas› yapt›¤›nda oluflan Y elementi ile ilgili;

I. X ile izobard›r.

II.32

16S ile izotondur.

III. Periyodik cetvelin 3. periyot 4A grubundad›r.




16. X elementi radyoaktiftir. X elementi HCl çözelti-

sinde çözündü¤ünde;

X(k) + 3 HCl(aq) ⎯→ XCl3(aq) + 3/2 H2(g)

tepkimesi olufluyor. X elementinin;

I. Radyoaktif özelli¤i

II. Elektron say›s›

III. Kimyasal özelli¤i

özelliklerinden hangileri de¤iflir?



419

ES

EN

YAY

INLA

RI

1. Sezyum – 137 bir beta yay›mc›d›r. Bu izotopun

yar› ömrü 30 y›ld›r.

2 mol sezyum – 137’den 3,01.1023 atomunun

elde kalmas› için kaç y›l geçmelidir?

(Avagadro say›s› = 6, 02.1023)

A) 15 B) 30 C) 60 D) 90 E) 120

2. Yar›lanma süresi 1,2 saat olan X izotopundan 1

mg gerekiyor.

Laboratuvar›m›za 6 saatte ulafl›labilen bir yer-

den en az kaç mg X yola ç›kar›lmal›d›r?

A) 4 B) 8 C) 16 D) 32 E) 64

3. Y izotopunun yar› ömrü 29 y›ld›r.

BBu izotopun 2.10–4 gram›ndan 116 y›l sonra

kaç gram› kal›r?

A) 2,5.10–6 B) 1,25.10–5 C) 2,5.10–5

D) 5.10–5 E) 5.10–4

4. Radyoaktif X ve Y elementlerinin yar› ömürleri s›-

ras›yla 15 saat ve 20 saattir.

Bu elementleri eflit kütlede içeren bir kar›fl›m

al›n›rsa 60 saat sonunda kar›fl›mdaki X’in

kütlessinin Y’nin kütlesine oran› kaç olur?

5. 4017X izotopu, yar› ömrü 8,4 saniye olan bir beta

yay›mc›d›r. Sadece bu izotopu içerdi¤i varsay›lan

HX(gaz) maddesinden 8 mol al›narak 25°C’de

24,5 litrelik bofl bir kaba konuluyor.

25,2 saniye sonra kaptaki bas›nç kaç atm

olur?

A) 1 B) 7 C) 8 D) 10,5 E) 11,5

6. 219Y izotopu, yar› ömrü 4 gün olan β– ›fl›malar› ya-

parak bozunmaktad›r.

Bofl olan 22,4 litrelik sabit hacimli bir kaba

0°C’de 2 mol HY gaz› konuyor. 8 gün sonra

kaptaki bass›nç kaç atm olur?

A) 4 B) 3,5 C) 3,25 D) 2,75 E) 1,75

7. X ⎯→ Y + 24He

X izotopunun bozunma denklemi yukar›da veril-

mifltir. X’in yar› ömrü 11,4 saniyedir.

390,4 gram X maddesi bozunmaya b›rak›l›yor.

45,6 saniye sonra 1,5 mol Y olufltu¤una göre,

Y’nin atomm kütlesi nedir?

A) 248 B) 240 C) 232 D) 226 E) 206

8. 224A ⎯→ B+42He

A izotopunun yar› ömrü 38 gündür.

114 gün sonra 0°C ve 2 atm bas›nçta 1,12 litre

gelen helyum gaz› elde etmek için kaç gram A

elemennti bozunmaya b›rak›lmal›d›r?

A) 12,8 B) 22,4 C) 24,8 D) 25,2 E) 25,6

9. Radyoaktif bir izotopun yar› ömrü 4 y›ld›r. 4. y›l ile

16. y›l aras›nda bozulan kütle 21,7 gramd›r.

16. y›l sonunda toplam kaç gram bozunmufl-

tur?

A) 49,6 B) 48,7 C) 46,5 D) 45,6 E) 42,5

10. 13153I izotopu beta ›fl›mas› yaparak bozunmaktad›r.

Bu izotopun yar› ömrü n gündür. Bu izotopun

oluflturdu¤u BaI2 kat›s› kullan›larak 1,6 M 500ml

sulu çözelti haz›rlan›yor.

3n gün sonunda çözeltideki I– iyonlar› derifli-

mi kaç molard›r?

A) 0,8 B) 0,6 C) 0,5 D) 0,4 E) 0,2

) ) ) ) )A B C D E21

41

81

43

87


Çekirdek Kimyas›

ES

EN

YAY

INLA

RI

420

11. X ⎯→ Y + β–

X izotopunun yar› ömrü 30 dakikad›r.

Bu izotopun 40 gram› saat 12.30’da bozunma-

ya b›rak›l›rsa, saat 14.30 da kaç gram› bozun-

madan kaal›r?

A) 2,5 B) 5 C) 10 D) 20 E) 37,5

12. 21089X ⎯→ 206

87Y + α

tepkime denklemine göre bozunan X radyoaktif

elementinin yar›lanma süresi 8 gündür.

2 mol X elementi ile bafllad›¤›nda 24 gün so-

nunda oluflan He gaz› NK’da kaç litre hacim

kaplar?

A) 5,6 B) 11,2 C) 22,4 D) 33,6 E) 39,2

113. Yar› ömrü 3 y›l olan radyoaktif bir maddenin 6 y›l

ile 12. y›l aras›ndaki kütle fark› 27 gramd›r.

Bu maddenin 12. y›l sonunda bozunan toplam

kütlesi kaç gramd›r?

A) 58 B) 72 C) 117 D) 135 E) 144

14. Radyoaktif bir maddenin m gram›n›n 3/4 m gram

bozunmas› 2t günde gerçeklefliyor.

Bu maddenin 128 graml›k bir örne¤inden 8

gram kalmas› için kaç gün geçmelidir?

A) 5t B) 4t C) 3t D) 2t E) t/2

15. Yar›lanma süresi 12 y›l olan maddenin 24.. ile

48. y›llar aras›ndaki kütle kayb› 9 gram ise

bafllang›çta kütlesi kaç gramd›r?

A) 12 B) 24 C) 48 D) 64 E) 96

16. X’in yar›lanma süresi 24 gündür. Y’nin yar›lanmasüresi bilinmiyor. X ve Y’den ayr› ayr› 128 gramal›n›yor. Belirli biir süre sonra X’ten 8 gram,Y’den ise 2 gram kald›¤›na göre, Y elementi-nin yar› ömrü kaç gündür?

A) 20 B) 16 C) 12 D) 10 E) 8

177. A ve B radyoaktif elementlerinin yar›lanma süre-leri s›ras›yla 4 ve 5 saattir. Eflit kütlelerde A veB’den oluflan bir kar›fl›m›n bozunmaya b›rak›l›-yor.

20 saat sonra geriye kalan kar›fl›mda küt-

lelerinin oran› nedir?

18. Radyoaktif olduklar› bilinenn 23994X, 241

94X+4 ve24294X+2 atom ve iyonlar› için;

I. Kimyasal özellikleri

II. Yapt›klar› ›fl›ma türleri

III. Yar› ömürleri

niceliklerinden hangileri farkl›d›r?



19.

Yukar›daki grafi¤e göre radyoaktiif özellik tafl›-yan A elementinin, B elementine dönüflmesis›ras›nda yapt›¤› ›fl›malar afla¤›dakilerdenhhangisidir?

A) 2α B) 4β– C) 1α, 4β–

D) 2α, 2β– E) 1α, 2β–

Nötron say›s›

Atom no

A

B

a

a–6

b–2 b

) 2 )1 ) ) ) A B C D E23

21

41

mm

B

A

Ramazan KAYA - Pdf Kitap İndirpdfkitapindir.net/dosya/11kimyakonuanlatimli.pdf · Bu kitab›n...

Documents

Transcript of Ramazan KAYA - Pdf Kitap İndirpdfkitapindir.net/dosya/11kimyakonuanlatimli.pdf · Bu kitab›n...