Gazların kinetik teorisi, basınç ve manometreler, gaz yasaları, ideal gaz denklemi, kısmi basınç, Graham yasası ve gerçek gazları çözümlü AYT tarzı sorularla anlatan konu anlatımı.
Gazlar
Gazlar belirli bir şekle ve hacme sahip olmayan, bulundukları kabın tamamını dolduran maddelerdir. Gaz taneciklerinin arası çok uzaktır, tanecikler sürekli ve gelişigüzel hareket eder. AYT Kimya’da gazlar konusu; gazların genel özellikleri ve kinetik teori, basınç ve manometreler, gaz yasaları (Boyle, Charles, Gay-Lussac, Avogadro), ideal gaz denklemi, gaz karışımları ve kısmi basınç, gazların yayılması (Graham) ve gerçek gazlar biçiminde karşımıza çıkar.
Bu konunun sonunda bir öğrencinin:
gazların genel özelliklerini ve kinetik teori varsayımlarını açıklayabilmesi,
basınç birimlerini birbirine çevirebilmesi,
açık ve kapalı uçlu manometrelerde gaz basıncını bulabilmesi,
Boyle, Charles, Gay-Lussac ve Avogadro yasalarını uygulayabilmesi,
birleşik gaz denklemini kullanabilmesi,
PV = nRT bağıntısını kullanarak basınç, hacim, mol sayısı ve mol kütlesi bulabilmesi,
gazların yoğunluğunu hesaplayabilmesi,
Dalton kısmi basınçlar yasasını ve mol kesrini kullanabilmesi,
Graham yayılma yasasını uygulayabilmesi,
gerçek gazların ideal davranıştan sapmasını yorumlayabilmesi
gerekir.
Gazların Genel Özellikleri ve Kinetik Teori
Gaz tanecikleri arasındaki uzaklık tanecik boyutuna göre çok büyüktür; gazlar sıkıştırılabilir.
Tanecikler doğrusal, sürekli ve rastgele hareket eder; birbirleriyle ve kap çeperiyle esnek çarpışır.
Gaz tanecikleri arasında çekim veya itme kuvveti yoktur (ideal gaz).
Ortalama kinetik enerji mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır.
Gazların basıncı, taneciklerin kap çeperine çarpmasından oluşur.
Basınç ve Manometreler
1 atm = 760 mmHg = 76 cmHg
Kelvin: T(K) = t(°C) + 273
Açık uçlu manometrede gaz basıncı: P = P_atmosfer ± h (gaz tarafındaki civa daha aşağıdaysa +, yukarıdaysa −)
Kapalı uçlu manometrede gaz basıncı doğrudan civa yüksekliği farkına eşittir.
Gaz Yasaları
Boyle (T, n sabit): P · V = sabit
Charles (P, n sabit): V/T = sabit
Gay-Lussac (V, n sabit): P/T = sabit
Avogadro (P, T sabit): V/n = sabit
Birleşik gaz denklemi: P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
İdeal Gaz Denklemi
PV = nRT. R = 0,082 L·atm/mol·K (basınç atm, hacim L, sıcaklık K alınır).
Normal koşullarda (0°C, 1 atm) 1 mol ideal gaz 22,4 L hacim kaplar.
n = m/M olduğundan PV = (m/M)RT ve yoğunluk d = PM/RT’dir.
Gaz Karışımları ve Kısmi Basınç
Dalton: P_toplam = P_A + P_B + ...
Mol kesri: X_A = n_A/n_toplam
Kısmi basınç: P_A = X_A · P_toplam
Ortalama mol kütlesi: toplam kütle/toplam mol
Gazların Yayılması (Graham Yasası)
Aynı sıcaklık ve basınçta yayılma hızı mol kütlesinin kareköküyle ters orantılıdır: r₁/r₂ = √(M₂/M₁). Hafif gazlar daha hızlı yayılır.
Gazlarla İlgili Tepkime Hesapları
Aynı koşullarda gaz hacimleri mol sayılarıyla orantılıdır; katsayılar hacim oranını verir.
Gerçek Gazlar
Gerçek gazlar düşük sıcaklık ve yüksek basınçta ideal davranıştan sapar; çünkü tanecik hacmi ve tanecikler arası çekim ihmal edilemez hâle gelir. Yüksek sıcaklık ve düşük basınçta ideal gaza yaklaşır. Tanecikler arası çekimi büyük ve hacmi büyük olan gazlar idealden daha çok sapar.
Zor Problemler (Adım Adım)
Geçmiş AYT’lerde Görülen Soru Kalıpları
Aşağıdaki örnekler AYT tarzı örneklerdir. Her kalıp için önce tanıma ipucu, sonra çözümlü örnek verilmiştir.
Sınavda En Önemli Bağlantılar
Sık Karıştırılan Noktalar
Soru Çözerken Kullanılabilecek Yaklaşım
Gaz Yasası Sorusu
Sabit büyüklükleri belirle, sıcaklığı kelvine çevir, oranı kur.