SORU 1 : VSEPR kuramına göre Molekül Erişim Hatası molekülleri için; (a) Ortaklanmamış elektron çift sayısını, (b) Merkez atom veya atomlar için VSEPR gösterimini (c) Molekül geometrisini (d) İdael bağ açılarının derecelerini bulunuz ve gösteriniz.
SORU 2 : Aşağıdaki çözeltileri hazırlamak için gerekli hesaplamaları yaparak, hangi malzemeleri kullanarak nasıl hazırlayacağınızı adım adım anlatınız.a. 0.001 M 50 mL CuSO4 . 5H2O çözeltisi b. X(nitrobenzen)= 0.2 olan 250 g. benzen - nitrobenzen çözeltisi
YANIT 2 :
a. [ CuSO_4.5H_2O ] = {n_{ CuSO_4.5H_2O } \over V} [ CuSO_4.5H_2O ] = { { m_{ CuSO_4.5H_2O } \over M_{[CuSO_4.5H_2O]} } \over V } m_{ CuSO_4.5H_2O } = [ CuSO_4.5H_2O ] M_{ [CuSO_4.5H_2O] } V m_{ CuSO_4.5H_2O } = (0.001 \quad mol \quad L^{ -1 } )(249.7 \quad g. mol^{ -1 })( 50 x 10^{-3} \quad L.) = 0.012485 \quad g. Bir 50 mL lik. balon jojeye bir miktar su (örn. balon jojenin 1/3 kadar) konur. 0.012485 g. CuSO_4.5H_2O balon jojeye konulmuş su içerisinde çözündükten sonra, balon joje su ile çizgisine kadar tamamlanır. Böylece 0.001 M. 50 mL. CuSO_4.5H_2O çözeltisi hazırlanmış olur.
b. Mol Kesri 0.2 olan (C_2H_5)_2O - C_6H_5CH_3 çözeltisi hazırlamak için öncelikle alınması gereken (C_2H_5)_2O miktarını hesaplayalım. Mol kesri için; X_{ (C_2H_5)_2O } = { n_{ (C_2H_5)_2O } \over { n_{ (C_2H_5)_2O } + n_{ C_6H_5CH_3 } } } ayrıca m_{ (C_2H_5)_2O } + m_{ C_6H_5CH_3 } = m_{toplam} m_{ (C_2H_5)_2O } = m_{toplam} - m_{ C_6H_5CH_3 } olmalıdır. Böylece X_{ (C_2H_5)_2O } = { { m_{ (C_2H_5)_2O } \over M_{ (C_2H_5)_2O } } \over { { m_{ (C_2H_5)_2O } \over M_{ (C_2H_5)_2O } } + { m_{ C_6H_5CH_3 } \over M_{ C_6H_5CH_3 } } } } X_{ (C_2H_5)_2O } = { { m_{ (C_2H_5)_2O } \over M_{ (C_2H_5)_2O } } \over { { m_{ (C_2H_5)_2O } \over M_{ (C_2H_5)_2O } } + { { m_{ toplam } - m_{ (C_2H_5)_2O }} \over M_{ C_6H_5CH_3 } } } } { {X_{ (C_2H_5)_2O } m_{ (C_2H_5)_2O }} \over M_{ (C_2H_5)_2O } } + { { X_{ (C_2H_5)_2O } m_{ toplam } - X_{ (C_2H_5)_2O } m_{ (C_2H_5)_2O } } \over M_{ C_6H_5CH_3 } } = { m_{ (C_2H_5)_2O } \over M_{ (C_2H_5)_2O } } { { { X_{ (C_2H_5)_2O } m_{ toplam } m_{ (C_2H_5)_2O } M_{ (C_2H_5)_2O } } \over M_{ C_6H_5CH_3 } } = m_{ (C_2H_5)_2O } + { { X_{ (C_2H_5)_2O } m_{ (C_2H_5)_2O } M_{ (C_2H_5)_2O} } \over M_{ C_6H_5CH_3 } } - X_{ (C_2H_5)_2O } m_{ (C_2H_5)_2O } } { { { X_{ (C_2H_5)_2O } m_{ toplam } m_{ (C_2H_5)_2O } M_{ (C_2H_5)_2O } } \over M_{ C_6H_5CH_3 } } = m_{ (C_2H_5)_2O } \Big( { { X_{ (C_2H_5)_2O } M_{ (C_2H_5)_2O} } \over M_{ C_6H_5CH_3 } } - X_{ (C_2H_5)_2O } }\Big) m_{ (C_2H_5)_2O } = { { { X_{ (C_2H_5)_2O } m_{ toplam } m_{ (C_2H_5)_2O } } \over M_{ C_6H_5CH_3 } } \over 1 + { { X_{ (C_2H_5)_2O } M_{ (C_2H_5)_2O } } \over M_{ C_6H_5CH_3 } } - X_{ (C_2H_5)_2O } } \quad \quad Temel \quad Eşitlik \quad (I) m_{ C_6H_5CH_3 } = m_{ toplam } - m_{ (C_2H_5)_2O } \quad \quad Temel \quad Eşitlik \quad (II)
Elde ettiğimiz Temel Eşitlik (I) deki veriler yerine konulursa alınması gereken (C_2H_5)_2O miktarı aşağıdaki gibi hesaplanabilir. m_{ (C_2H_5)_2O } = { { { ( 0.2 ) (250 \quad g ) ( 123.11 \quad g. mol^{-1} ) } \over ( 78 \quad g. mol^{-1} ) } \over 1 + { { (0.2) (123.11 \quad g. mol^{-1} ) } \over ( 78 \quad g. mol^{-1} ) } - ( 0.2 ) } =70.735 \quad g. Temel Eşitlik (II) den diğer bileşen olan (C_2H_5)_2O m_{ (C_2H_5)_2O } = (250 \quad g) - ( 70.735 g ) = 179.265 \quad g. olarak elde edilebilir. 70.735 gram (C_2H_5)_2O ile 179.265 gram C_6H_5CH_3 ile karıştırıldığında mol kesri 0.2 olan (C_2H_5)_2O çözeltisi elde edilir. (C_2H_5)_2O nin yoğunluğu 1.2 g cm-3 ve C_6H_5CH_3 nin yoğunluğu 0.876 g cm-3 olduğudan 58.95 mL (C_2H_5)_2O ile 204.64 mL C_6H_5CH_3 ile karıştırıldığında mol kesri 0.2 olan (C_2H_5)_2O çözeltisi elde edilir.
SORU 3 : Bir metalin eşdeğer ağırlığının belirlenmesi yandaki deney düzeneği ile deney yapılıyor. Deneyin başlangıcındaki 0.566 g. metal kütlesinin eudiometre içindeki HCl çözeltisi ile tepkimeye girdiğinde 0.4567 g. a düştüğü görülüyor. Eudiometre içersinde ise 49.5 mL. hidrojen gazı toplanıyor. Deneyin yapıldığı gün günün atmosfer basıncı 758 mmHg ve hava sıcaklığı 25 oC olduğuna göre deneyde kullanılan metalin eşdeğer ağırlığını hesaplayınız. Suyun 25 oC deki buhar basıncı 23.756 mmHg. dır.
YANIT 3 :
a. 1.008 g. H2 gazı veren madde miktarı o maddenin eşdeğer ağırlığına eşit olduğundan, kaç gram H2 gazının oluştuğunu bulmalıyız. Genel Gaz Denklemine göre toplanacak H2 in mol sayısı n_{ H_2 } = {P_{H_2} V \over RT} n_{ H_2 } = {m_{ H_2 } \over M_{ H_2 }} olduğundan toplanan H2 in kütlesi m_{ H_2 } = {P_{H_2} V M_{H_2} \over RT} \quad \quad \quad (Eşitlik I) Dış Basınç : Dış basınç; eudiometredeki hidrojen gazının basıncı (P_{H_2}), eudiometredeki suyun basıncı (P_{H_2O}) ve eudimetredeki su seviyesi ile beherdeki su seviyeleri arasındaki farka bağlı olarak (P_{Hg}) bağlı olarak P_{ dış } = P_{H_2} + P_{H_2O} + P_{Hg} eşitliği ile verilir. P_{Hg} söz konusu değilse hidrojen gazının basıncı için P_{H_2} = P_{ dış } - P_{H_2O} dir. Eudiometre içindeki gazın basıncı; P_{H_2} = (758 \quad mmHg.) - (23.756 \quad mmHg) = 734.244 \quad mmHg = 0.966 \quad atm. Eşitlik I e göre hidrojenin kütlesi m_{ H_2 } = { ( 0.966 \quad atm. ) ( 49.5 x 10^{-3} \quad L. ) ( 2.016 \quad g. \quad mol^{-1} ) \over ( 0.082 \quad atm. \quad L. \ mol^{-1} \quad K^{-1} ) ( 273.15 + 25 )} = 0.003945 \quad g. 0.003945 g. H2 gaz çıkmasına neden olan metal kütlesi; m_{ metal } = ( 0.566 \quad g. ) - ( 0.4567 \quad g. ) = 0.1093 \quad g. 0.003945 g. hidrojeni, 0.1093 g. metal ürettiği için 1.008 g hidrojen veren metal kütlesi bu metalin eş değer ağırlığına eşittir. Metalin \quad Eşdeğer \quad Ağırlığı = { (1.008 \quad g. ) ( 0.1093 \quad g. ) \quad ( 0.003945 \quad g. )} = 27.928 \quad g.
SORU 4 : Çevremizde birçok doğal indikatör (natural indicators) bulunmaktadır. a. Bu tip bir indikatörü hazırlayın ve resimlerle nasıl hazırladığınızı anlatınız. b. Hazırladığınız indikatörü -asit olarak HCl asit (tuz ruhu olarak marketten temin edebilirsiniz) ve sitrik asit (limon tuzu olarak marketten temin edebilirsiniz) çözeltisi ile, -baz olarak amonyak çözeltisi (eczanelerden temin edebilirsiniz), NaOH çözeltisi (marketlerde lavobo aç olarak temin edebilirsiniz) ile deneyiniz. ve resimlerle çalışmanızı gösteriniz.