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

10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 111 Cevapları (MEB Yayınları)

Konu: Efüzyon ve Difüzyon Uygulamaları – Kontrol Noktası

1. Soru: 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, argona göre daha düşük mol kütleli olduğundan daha hızlı efüzyona uğrar. Moleküller arası boşluklardan daha kolay geçerek balonun dışına çıkar. Bu nedenle helyum balonu kısa sürede sönerken, daha ağır olan argon gazı balonun içinde daha uzun süre kalır. Bu olay Graham’ın Efüzyon Yasası ile açıklanır:

r₁ / r₂ = √(M₂ / M₁)
Yani, gazın mol kütlesi ne kadar küçükse efüzyon hızı o kadar fazladır.

2. Soru: Pamuklara batırılan NH₃ ve HCl gazları şekildeki gibi bir cam tüpün uçlarına yerleştirilmiştir. Deneyin başlangıcından 40 saniye sonra tüpün B noktasında beyaz bir duman oluştuğu gözlenmiştir. (AB = 48 cm, BC = 32 cm)

a) B noktasında beyaz duman oluşmasının nedenlerini açıklayınız.

Cevap: Tüpün sol ucundan yayılan amonyak (NH₃) gazı ve sağ ucundan yayılan hidrojen klorür (HCl) gazı, tüp içinde birbirine doğru hareket eder.
NH₃ gazı, HCl’ye göre daha hafif olduğundan daha hızlı difüze olur. Bu nedenle gazlar B noktasında karşılaşarak NH₄Cl (amonyum klorür) bileşiğini oluşturur:

NH₃ (g) + HCl (g) → NH₄Cl (s)

Beyaz duman, bu katı amonyum klorürün oluşumundan kaynaklanmaktadır.
NH₃’ün daha hızlı yayılması, molekül kütlesinin küçük olmasından dolayı kinetik molekül teorisi ile uyumludur.

Ek Bilgi:

Efüzyon Uygulamaları

• Kütle spektrometresinde iyonların kütle-yük oranına göre ayrılmasında kullanılır.
• Vakum teknolojisinde gazların ortamdan uzaklaştırılması ve vakumun korunmasını sağlar.
• Yarı iletken üretiminde ince filmlerin alt tabakalara biriktirilmesinde rol oynar.

Difüzyon Uygulamaları

• Canlı organizmalarda gaz alışverişini (O₂ ve CO₂) sağlar.
• İlaç endüstrisinde, ilaçların yavaş salınım sistemlerinde kullanılır.
• Gaz ve sıvı karışımlarının ayrıştırılması işlemlerinde yaygın olarak uygulanır.

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

Konu: Gazların Difüzyon ve Efüzyon Özellikleri – Uygulamalar

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

Cevap: Gazların difüzyon hızları molekül kütleleriyle ters orantılıdır. Yani mol kütlesi küçük olan gazlar daha hızlı hareket eder. Bu nedenle NH₃ (17 g/mol) gazı, HCl (36,5 g/mol) gazına göre daha hızlı yayılır.
Bu durum Graham Difüzyon Yasası ile açıklanır:

r₁ / r₂ = √(M₂ / M₁)
Yani gazın mol kütlesi azaldıkça difüzyon hızı artar.

2. Soru (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 gazların hızları eşit olmalıdır. Bunun için:

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

Bu şekilde iki gazın difüzyon hızları eşitlenir ve duman borunun tam ortasında oluşur.

3. Soru: 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 ağır bir gazdır.)

Cevap: SF₆ gazı havadan çok daha yoğun olduğu için ses dalgalarını daha yavaş iletir. Bu nedenle sesler Dünya’ya göre daha boğuk, kalın ve yavaş duyulur. Ağır gazlar, sesin titreşim hızını düşürür ve bu da tonun kalınlaşmasına neden olur.

4. Soru: 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 gaz olan H₂, ağır gaz olan O₂’den daha hızlı yayılır. Gaz tanecikleri sürekli hareket edip çarpışarak her iki kapta da homojen karışım oluşturur.
Bu durum Kinetik Molekül Teorisi ile açıklanır:

• Gaz tanecikleri sürekli ve rastgele hareket eder.
• Çarpışmalar esnasında enerji kaybı olmaz.
• Tanecikler zamanla tüm boşluğu doldurarak eşit dağılır.

5. Soru (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 iki gaz SO₂ gazına daha yakın bir noktada karşılaşır.

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

Cevap: Gazların ortada karşılaşabilmesi için difüzyon hızlarının eşitlenmesi gerekir.
Bu durumda:

• SO₂ gazı ısıtılarak hızı artırılabilir,
• CH₄ gazı soğutularak hızı azaltılabilir.

Böylece iki gazın hızları eşit olur ve karşılaşma noktası borunun ortasında gerçekleşir.

Ek Bilgi – Difüzyon ve Efüzyon Arasındaki Fark:

Özet: Gazların difüzyon hızı, molekül kütlesiyle ters orantılı, sıcaklıkla doğru orantılıdır.
Hafif gazlar (H₂, NH₃, He) daha hızlı yayılırken, ağır gazlar (SO₂, Ar, SF₆) daha yavaş hareket eder.