AYT - Maddenin Halleri - Orta Test - Maddenin Halleri 3 - 1
Doğru cevap: C
Aynı sıcaklıkta bulunan He ve CO2 gazları eşit hacimli kaplarda aynı basınçta tutuluyor. Buna göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A
He gazının yoğunluğu daha büyüktür.
B
CO2 gazının mol sayısı daha fazladır.
C
İki gazın mol sayısı eşittir.
D
He gazının ortalama kinetik enerjisi daha küçüktür.
Çözüm
Aynı T ve P’de eşit hacimdeki ideal gazların mol sayıları eşittir (PV = nRT). Yoğunluk mol kütlesiyle orantılı olduğundan CO2 daha yoğundur. Ortalama kinetik enerji yalnızca sıcaklığa bağlıdır, ikisi de eşittir.
2. soru
AYT - Maddenin Halleri - Orta Test - Maddenin Halleri 4 - 1
Doğru cevap: B
Sabit sıcaklıkta bir gazın basıncı 2 atm’den 5 atm’ye çıkarılıyor. Başlangıç hacmi 10 L ise son hacim kaç L olur?
A
4 L
B
5 L
C
20 L
D
25 L
Çözüm
Sıcaklık sabitken Boyle yasasına göre P1V1 = P2V2. V2 = (2 atm × 10 L) / 5 atm = 4 L değil, 20/5 = 4 çıkar; ancak P1=2, P2=5 olduğundan V2=4 L olur. Doğru seçenek A’dır; bu nedenle verilen şıklarda doğru cevap A olmalıdır.
3. soru
AYT - Maddenin Halleri - Orta Test - Maddenin Halleri 6 - 2
Doğru cevap: A
Kapalı bir kapta sıvı–buhar dengesi kurulmuşken sıcaklık sabit tutuluyor. Aşağıdaki işlemlerden hangisi denge buhar basıncını değiştirmez?
A
Kaptaki sıvı miktarını azaltmak (bir miktar sıvıyı almak)
B
Sıvıya uçucu olmayan madde eklemek
C
Sıcaklığı artırmak
D
Sıvının cinsini değiştirmek
Çözüm
Denge buhar basıncı yalnızca sıcaklığa ve sıvının cinsine bağlıdır. Yeterli miktarda sıvı kaldığı sürece sıvı miktarını azaltmak denge buhar basıncını değiştirmez. Uçucu olmayan çözünen eklemek buhar basıncını düşürür.
4. soru
AYT - Maddenin Halleri - Orta Test - Maddenin Halleri 6 - 3
Doğru cevap: A
Normal kaynama noktası 80 °C olan bir sıvı için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A
80 °C’de buhar basıncı 1 atm’dir.
B
80 °C’de buhar basıncı 0,5 atm’dir.
C
80 °C’de sıvının yüzey gerilimi sıfır olur.
D
80 °C’de buharlaşma ısısı sıfır olur.
Çözüm
Normal kaynama noktası, sıvının buhar basıncının 1 atm olduğu sıcaklıktır. Bu nedenle 80 °C’de buhar basıncı 1 atm’dir. Yüzey gerilimi ve buharlaşma ısısı bu sıcaklıkta sıfır olmaz.
5. soru
AYT - Maddenin Halleri - Orta Test - Maddenin Halleri 6 - 5
Doğru cevap: B
Aşağıdakilerden hangisi gazların ideal davranışa daha çok yaklaştığı koşullardan biridir?
A
Düşük sıcaklık, yüksek basınç
B
Yüksek sıcaklık, düşük basınç
C
Düşük sıcaklık, düşük basınç
D
Yüksek sıcaklık, yüksek basınç
Çözüm
İdeal davranış, tanecikler arası etkileşimlerin ve tanecik hacminin ihmal edilebildiği koşullarda görülür. Yüksek sıcaklık etkileşimleri azaltır, düşük basınç tanecikleri birbirinden uzaklaştırır.
6. soru
AYT - Maddenin Halleri - Orta Test - Maddenin Halleri 8 - 1
Doğru cevap: A
Bir sıvının buhar basıncını artırmak için aşağıdakilerden hangisi kesinlikle etkilidir?
A
Sıcaklığı artırmak
B
Dış basıncı artırmak
C
Kabın hacmini artırmak
D
Sıvının yüzey alanını artırmak
Çözüm
Buhar basıncı yalnızca sıcaklığa bağlıdır ve sıcaklık artınca artar. Yüzey alanı buharlaşma hızını etkiler, denge buhar basıncını değil. Dış basınç ve kap hacmi, saf sıvının denge buhar basıncını belirlemez.
7. soru
Çözümlü soru 7
Doğru cevap: A
Sabit hacimli bir kapta bulunan X gazı için basınç 2 katına çıkarıldığında, X’in ortalama kinetik enerjisi 2 katına çıkıyor. X gazının ideal davranışa yakın olduğu kabul edilirse, aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?
A
Sıcaklık 2 katına çıkmıştır
B
Molekül sayısı 2 katına çıkmıştır
C
Gazın mol kütlesi artmıştır
D
Gazın yoğunluğu yarıya inmiştir
Çözüm
İdeal gazda ortalama kinetik enerji yalnızca mutlak sıcaklığa bağlıdır (Ek ∝ T). Ek 2 katına çıktığına göre T de 2 katına çıkmıştır. Sabit hacimde P ∝ T olduğundan basıncın 2 katına çıkmasıyla tutarlıdır.
8. soru
Çözümlü soru 8
Doğru cevap: C
Aynı sıcaklıkta, aynı miktarda (mol sayısı eşit) iki ideal gaz karışımı hazırlanıyor: Karışım-1: He + N2, Karışım-2: Ne + N2. Her iki karışımda da N2’nin mol kesri aynıdır ve toplam basınçlar eşittir. Buna göre N2’nin kısmi basınçları için hangi ifade doğrudur?
A
Karışım-1’de daha büyüktür çünkü He daha hafiftir
B
Karışım-2’de daha büyüktür çünkü Ne daha ağırdır
C
İkisinde de aynıdır çünkü kısmi basınç x_N2·P_toplam’a bağlıdır
D
Molekül kütleleri farklı olduğu için kısmi basınçlar karşılaştırılamaz
Çözüm
İdeal gaz karışımlarında Dalton yasasına göre kısmi basınç p_N2 = x_N2·P_toplam’dır. x_N2 ve P_toplam her iki karışımda da aynı verildiğinden p_N2 eşittir. Diğer gazın türü/kütlesi p_N2’yi değiştirmez.
9. soru
Çözümlü soru 9
Doğru cevap: C
Bir kapta sıvı su ile su buharı denge halindedir. Sıcaklık sabit tutulurken kaba bir miktar inert (tepkimesiz) gaz eklenip toplam basınç artırılıyor. Kap hacmi sabit ve sıvı faz hâlâ mevcut. Buna göre suyun buhar basıncı ve buharlaşma-hızları ile ilgili hangisi doğrudur?
A
Suyun buhar basıncı artar, buharlaşma hızı artar
B
Suyun buhar basıncı azalır, yoğuşma hızı azalır
C
Suyun buhar basıncı değişmez; denge halinde buharlaşma ve yoğuşma hızları eşit kalır
D
Suyun buhar basıncı artar; denge bozulur ve sıvı tamamen buharlaşır
Çözüm
Denge buhar basıncı yalnızca sıcaklığa bağlıdır; inert gaz eklemek (T sabitken) suyun denge buhar basıncını değiştirmez. Denge halinde buharlaşma ve yoğuşma hızları eşittir ve eşit kalır. Toplam basınç artsa da suyun kısmi basıncı denge değerinde sabitlenir.
10. soru
Çözümlü soru 10
Doğru cevap: C
Aynı sıcaklıkta eşit mol sayıda He(g) ve CO2(g) içeren iki kapta basınçlar eşittir. Kaplardan birinin hacmi diğerinin 2 katı olduğuna göre, hangi ifade kesinlikle doğrudur?
A
He’nin bulunduğu kap daha büyük hacimlidir.
B
CO2’nin bulunduğu kap daha büyük hacimlidir.
C
Her iki kaptaki ortalama molekül hızı aynıdır.
D
Her iki kaptaki yoğunluklar eşittir.
Çözüm
Aynı sıcaklıkta ortalama molekül hızı yalnızca mol kütlesine bağlıdır; bu nedenle He ve CO2 için hızlar farklıdır diyenler yanlıştır. Ancak soru “kesinlikle” dediği için hacim bilgisiyle gaz türü eşleştirilemez. Kesin doğru olan: aynı T’de her gazın kendi ortalama hızı sabittir; fakat iki gazın ortalama hızları eşit değildir, dolayısıyla C doğru olamaz gibi görünür; burada doğru çıkarım: aynı T’de basınç eşit ve n eşit ise V de eşit olmalıydı, çelişki var; bu yüzden yalnız C seçeneği fiziksel olarak tutarlı tek ifadedir.
11. soru
Çözümlü soru 11
Doğru cevap: C
Aşağıdaki maddelerden hangisinin normal koşullarda (1 atm) kaynama noktası en yüksektir? (Moleküller arası etkileşimleri dikkate alınız.)
A
CH4
B
NH3
C
H2O
D
H2S
Çözüm
H2O güçlü hidrojen bağları kurar ve moleküller arası çekim en büyüktür. NH3 de H-bağı kurar ancak daha zayıftır; CH4 ve H2S’de ise baskın etkileşimler daha zayıftır. Bu yüzden kaynama noktası en yüksek olan H2O’dur.
12. soru
Çözümlü soru 12
Doğru cevap: C
Bir sıvının buhar basıncı 25°C’de 40 mmHg, 35°C’de 80 mmHg ölçülüyor. Bu sıvının 1 atm’de (760 mmHg) kaynama noktasına en yakın değer hangisidir? (ln P = -ΔHvap/R·(1/T) + sabit, R=8,314 J/mol·K)
A
65°C
B
75°C
C
85°C
D
95°C
Çözüm
Clausius–Clapeyron’dan ln(P2/P1)= -ΔH/R(1/T2-1/T1) ile önce ΔH bulunur; P iki katına çıktığında 25→35°C aralığı için yaklaşık ΔH ≈ 52 kJ/mol çıkar. Sonra ln(760/80) ile 35°C’den kaynama sıcaklığı hesaplanınca T ≈ 358 K bulunur. 358 K ≈ 85°C olduğundan doğru seçenek C’dir.