Gazların Difüzyon Hızı Deneyi – Sıcaklık ve Mol Kütlesi Arasındaki İlişki
Deneyin Adı
Gazların Difüzyon Hızı: Sıcaklık ve Mol Kütlesinin Etkisi
Raporu Hazırlayan(lar)
Ad Soyad – Grup No
Deneyin Yapıldığı Tarih
gg.aa.yyyy
Deneyin Amacı
Bu deneyin amacı, gazların difüzyon hızının sıcaklık ve mol kütlesiyle ilişkisini incelemektir.
- Sıcaklık arttığında taneciklerin kinetik enerjisi artar ve difüzyon hızı yükselir.
- Mol kütlesi büyüdükçe gazın hareket kabiliyeti azalır, difüzyon hızı düşer.
Kullanılan Malzemeler
- 2 adet petri kabı veya saydam tepsi
- 2 adet kâğıt havlu veya filtre kâğıdı
- Amonyaklı cam temizleyici (NH₃)
- Sofra sirkesi (CH₃COOH)
- Kronometre, cetvel, ılık ve soğuk su banyoları (10 °C – 40 °C)
- Eldiven, gözlük, maske, streç film
Teorik Bilgi
Gaz taneciklerinin hareketi, kinetik molekül teorisine göre sıcaklığa bağlıdır.
Graham Yasası’na göre gazların difüzyon hızı:
r ∝ 1/√M
Yani, hafif gazlar (düşük mol kütlesi) daha hızlı yayılır. NH₃ (17 g/mol) ve CH₃COOH (60 g/mol) buharları karşılaştığında NH₄CH₃COO halkası oluşur. Bu halka, hafif gazın (NH₃) yayıldığı tarafa daha uzak mesafede gözlemlenir.
Deneyin Yapılışı
- Petri kabına kâğıt havlu yerleştirin ve ortasına çizgi çekin.
- Sol uca 1 damla cam temizleyici, sağ uca 1 damla sirke damlatın.
- Kapağı kapatıp kronometreyi başlatın, halka oluştuğunda süreyi durdurun.
- Aynı işlemi soğuk, oda ve ılık sıcaklıkta tekrar edin.
- Her ortamda mesafe (x) ve süre (t) değerlerini not alın.
Hesaplama ve Bulgular
Gazların hızı yaklaşık olarak:
r = x / t
Graham Yasası’na göre beklenen oran:
rₙₕ₃ / rₐcıd ≈ √(Mₐcıd / Mₙₕ₃) = √(60 / 17) ≈ 1,88
| Koşul | xNH₃ (cm) | xAcid (cm) | t (s) | Oran (xNH₃/xAcid) |
|---|---|---|---|---|
| Soğuk (10 °C) | ... | ... | ... | ... |
| Oda (22 °C) | ... | ... | ... | ... |
| Ilık (37 °C) | ... | ... | ... | ... |
Sonuç ve Değerlendirme
- NH₃ (hafif gaz) daha hızlı yayıldı; r ∝ 1/√M doğrulandı.
- Sıcaklık arttıkça taneciklerin enerjisi artarak difüzyon hızını artırdı.
- Deney hataları: damla hacmi farkı, sıcaklığın sabit kalmaması, mesafe ölçüm hatası.
-
Öneri: Termostatlı su banyosu kullanılarak daha kesin ölçümler yapılabilir.
Güvenlik Önlemleri
- Buhar solumaktan kaçının.
- Maske, gözlük ve eldiven kullanın.
- Deneyi iyi havalandırılan bir ortamda yapın.
- Atıkları kapalı poşetlerde uzaklaştırın.