10. Sınıf Meb Kimya Ders Kitabı Sayfa 111-112 Cevapları

10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 111 Cevapları MEB Yayınları

Konu: Efüzyon ve Difüzyon Uygulamaları – Kontrol Noktası

Soru 1: Aşağıda farklı gazlarla doldurulmuş iki balon verilmiştir. Soldaki fotoğrafta helyum (turuncu) ve argon (mavi) gazı ile şişirilmiş iki balon verilmiştir. Sağ taraftaki fotoğrafta balonların doldurulduktan yaklaşık 12 saat sonraki hâli gösterilmektedir. Sağdaki şekilde helyum balonunun argon balonundan belirgin şekilde daha fazla söndüğü görülmektedir. Bu durumun sebebini gerekçeleriyle açıklayınız.
(He: 4 g/mol, Ar: 40 g/mol)

Cevap: Helyum gazı, argon gazına göre daha hafif (molar kütlesi daha düşük) olduğu için efüzyon hızı daha yüksektir. Küçük tanecikli helyum, balonun gözeneklerinden daha hızlı kaçar. Bu nedenle helyum gazı içeren balon daha kısa sürede sönerken, argon gazı içeren balon daha uzun süre şişkin kalır.
Bu olay Graham Efüzyon Yasası ile açıklanır:

r₁ / r₂ = √(M₂ / M₁)
Yani mol kütlesi küçük olan gaz, daha hızlı efüze olur.

Soru 2: Pamuklara batırılan NH₃ ve HCl şekildeki gibi cam bir tüpün uçlarına yerleştiriliyor ve tüpün iki ucu da kapatılıyor. Deneyin başlangıcından 40 saniye sonra tüpün B noktasında beyaz bir duman oluşuyor. Tüpün AB uzunluğu 48 cm ve BC uzunluğu 32 cm’dir. Buna göre;

a) B noktasında beyaz duman oluşmasının nedenlerini açıklayınız.

Cevap: Tüpün bir ucundan yayılan amonyak (NH₃) ve diğer ucundan yayılan hidrojen klorür (HCl) gazları tüp boyunca difüzyon yapar. Bu iki gaz B noktasında karşılaşarak amonyum klorür (NH₄Cl) bileşiğini oluşturur.
Oluşan bu beyaz duman katı NH₄Cl kristalleridir. Dumanın B noktasına daha yakın oluşmasının nedeni, NH₃ gazının HCl’den daha hafif olması ve bu nedenle daha hızlı difüze olmasıdır.

NH₃ + HCl → NH₄Cl (beyaz duman)

Kısa Bilgi – Efüzyon ve Difüzyonun Kullanım Alanları

Efüzyon Uygulamaları:

• Kütle spektrometrisinde iyonların kütle-yük oranına göre ayrılmasında kullanılır.
• Vakum teknolojisinde gazların kontrollü bir şekilde uzaklaştırılmasını sağlar.
• Yarı iletken üretiminde, ince filmlerin alt tabakalara biriktirilmesinde kullanılır.

Difüzyon Uygulamaları:

• Biyolojik sistemlerde, gaz ve besin maddelerinin hücre zarından geçişini sağlar.
• İlaç teknolojisinde, etken maddenin vücutta belirli bir hızda salınmasını kontrol eder.
• Gaz karışımlarının ayrılması ve sıvıların saflaştırılması işlemlerinde kullanılır.

10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 112 Cevapları (MEB Yayınları)

Konu: Gazların Difüzyon ve Efüzyon Hızları

Soru 2 (b): Bu deneyde gazların difüzyon hızlarının farklı olmasının nedenlerini açıklayınız.

Cevap: Gazların difüzyon hızları, molekül kütleleriyle ters orantılıdır. Yani hafif gazlar daha hızlı, ağır gazlar daha yavaş yayılır. Bu durum Graham Difüzyon Yasası ile açıklanır:

r₁ / r₂ = √(M₂ / M₁)
Burada r, difüzyon hızını; M ise mol kütlesini gösterir. Bu nedenle NH₃ gazı (hafif) HCl gazına göre daha hızlı difüze olur.

Soru 2 (c): Beyaz dumanın borunun tam orta noktasında oluşması sağlanabilir mi? Fikirlerinizi yazınız. (N: 14 g/mol, Cl: 35,5 g/mol, H: 1 g/mol)

Cevap: Beyaz dumanın borunun tam ortasında oluşması için NH₃ ve HCl gazlarının hızlarının eşitlenmesi gerekir. Bunun için:

• HCl gazı ısıtılarak hızlandırılabilir,
• NH₃ gazı soğutularak yavaşlatılabilir.

Böylece iki gazın difüzyon hızı eşitlenir ve NH₄Cl dumanı borunun ortasında oluşur.

Soru 3: Bir gezegenin atmosferinde kükürt hekzaflorür (SF₆) gazı bulunduğunu düşününüz. Bu gezegende bir konser düzenlenirse sesler Dünya’ya göre nasıl duyulur? Açıklayınız. (SF₆ gazı havadan yaklaşık 6 kat daha ağırdır.)

Cevap: SF₆ gazı havadan çok daha ağır olduğu için ses dalgalarının iletim hızı azalır. Bu nedenle sesler Dünya’dakine göre daha kalın, boğuk ve yavaş duyulur. Ağır gazlar ses titreşimlerini daha yavaş ilettiğinden, insanların sesleri de daha pes tonda çıkar.

Soru 4: Aşağıdaki kaplarda H₂ ve O₂ gazları bulunmaktadır. Musluk açılarak gazların difüzyona uğraması için bir süre bekleniyor. Musluğun açılmasıyla kinetik moleküler teoriye göre gazların yayılımını tanecik modeline dayalı olarak çiziniz.

Cevap: Musluk açıldığında hafif olan H₂ gazı, ağır olan O₂ gazına göre daha hızlı hareket eder. Gaz tanecikleri rastgele yönlerde hareket ederek çarpışır ve bir süre sonra homojen bir karışım oluşur.
Bu durum kinetik molekül teorisine göre şöyle açıklanır:

• Gaz tanecikleri sürekli hareket hâlindedir.
• Çarpışmalar esnasında enerji kaybı olmaz.
• Boşlukları dolduracak şekilde birbirine karışarak homojen bir dağılım oluştururlar.

Soru 5 (a): Aşağıdaki şekilde verilen cam borunun uçlarında SO₂ ve CH₄ gazları bulunmaktadır. Musluklar aynı anda açılarak gazların cam boruda karşılaşması sağlanıyor. (CH₄: 16 g/mol, SO₂: 64 g/mol)

Cevap: CH₄ gazı, SO₂ gazına göre daha hafif olduğundan daha hızlı difüze olur. Bu nedenle gazlar boru üzerinde SO₂’ye daha yakın bir noktada karşılaşır.

Soru 5 (b): Gazların cam borunun tam orta noktasında karşılaşması için neler yapılabilir? Gerekçelendirerek açıklayınız.

Cevap: Gazların ortada karşılaşması için iki gazın difüzyon hızlarının eşitlenmesi gerekir.
Bunun için:

• Ağır olan SO₂ gazı ısıtılabilir (hızı artar).
• Hafif olan CH₄ gazı soğutulabilir (hızı azalır).

Böylece gazların yayılma hızları eşitlenir ve karşılaşma noktası borunun ortasına gelir.

Özet: Gazların difüzyon ve efüzyon hızları molekül kütlesiyle ters orantılıdır. Hafif gazlar daha hızlı, ağır gazlar ise daha yavaş yayılır. Ayrıca sıcaklık artırıldığında gaz taneciklerinin kinetik enerjisi yükselir ve yayılma hızı artar.