10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Sayfa 103-104 Cevapları Meb Yayınları

10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Cevapları – MEB Yayınları Sayfa 103

Konu: Gaz Yasaları – İdeal Gaz Denklemleri

Soru 1 - 0 °C sıcaklıkta ideal pistonlu bir kapta bulunan C₂H₆ gazına ait basınç–hacim grafiği verilmiştir.

Buna göre kapta kaç gram C₂H₆ gazı bulunmaktadır?
(C: 12 g/mol, H: 1 g/mol)

Cevap:
Grafikte basınç 5 atm olduğunda hacim 22,4 L olarak görülmektedir. Sıcaklık 0 °C = 273 K’dir.
İdeal gaz denklemine göre:

P·V = n·R·T
5·22,4 = n·0,082·273
n = 5 mol

C₂H₆’nın mol kütlesi M = (2×12) + (6×1) = 30 g/mol’dür.
m = n·M = 5·30 = 150 g

Sonuç: Kapta 150 gram etan (C₂H₆) gazı bulunmaktadır.

Soru 2 - Yandaki elastik balonda 1 atm basınçta bir miktar He gazı bulunmaktadır. Balonun en fazla dayanabileceği hacim 67,2 L’dir.

Buna göre sabit sıcaklıkta kaba en fazla kaç gram daha He gazı eklenebilir?
(He: 4 g/mol)

Cevap: Başlangıçta balon hacmi 5,6 L’dir.
Sıcaklık ve basınç sabit olduğundan hacim ile mol sayısı doğru orantılıdır (V ∝ n).

n₁ = 5,6 / 22,4 = 0,25 mol
n₂ = 67,2 / 22,4 = 3 mol

Eklenecek mol sayısı:
nₑₖ = 3 − 0,25 = 2,75 mol

He’nin mol kütlesi 4 g/mol’dür:
m = n·M = 2,75·4 = 11 g

Sonuç: Sabit sıcaklıkta kaba en fazla 11 gram helyum (He) gazı eklenebilir.

Soru 3 - Cam kapta bulunan CO₂ gazının basıncı 1,5 atm’dir.
K musluğu açılarak kaba 2 g H₂ gazı ilave ediliyor ve sıcaklık 127 °C’ye çıkarılıyor.

a) Cam kabın hacmi kaç L’dir?

(C: 12 g/mol, O: 16 g/mol)

Cevap: CO₂ kütlesi = 22 g
M(CO₂) = 44 g/mol
n = m / M = 22 / 44 = 0,5 mol

Sıcaklık: 27 °C = 300 K
Basınç: 1,5 atm
R = 0,082 L·atm/mol·K

V = (n·R·T) / P
V = (0,5·0,082·300) / 1,5 = 8,2 L

Sonuç: Cam kabın hacmi 8,2 L’dir.

b) Son durumda kaptaki basınç kaç atm’dir?

(H: 1 g/mol)

Cevap: Eklenen H₂ gazı = 2 g
M(H₂) = 2 g/mol → n(H₂) = 1 mol

Toplam gaz molü: nₜₒₚ = 0,5 + 1 = 1,5 mol
Yeni sıcaklık: 127 °C = 400 K
V = 8,2 L (sabit)

P = (n·R·T) / V
P = (1,5·0,082·400) / 8,2 ≈ 6 atm

Sonuç: Son durumda kaptaki basınç yaklaşık 6 atm’dir.

10. Sınıf Kimya Ders Kitabı Cevapları – MEB Yayınları Sayfa 104

Soru 4 STP koşullarında kapalı bir kapta 40 g CH₄ gazı bulunmaktadır. Sabit sıcaklıkta kaba bir miktar Ne gazı eklenip kabın hacmi 28 L’de sabitleniyor. Son durumda basınç 4 atm olarak ölçülüyor.

a) Kaba kaç gram Ne gazı eklenmiştir?

(H: 1 g/mol, C: 12 g/mol, Ne: 20 g/mol)

Çözüm: STP’de sıcaklık T = 273 K, gaz sabiti R = 0,082 L·atm/mol·K alınır.

İdeal gaz denklemi:
P·V = n·R·T
4·28 = n·0,082·273
n = (112) / (22,386) ≈ 5 mol

Başlangıçta yalnızca CH₄ gazı vardır:
n(CH₄) = m / M = 40 / 16 = 2,5 mol

Toplam mol sayısı 5 olduğuna göre:
n(Ne) = 5 – 2,5 = 2,5 mol

Ne’nin mol kütlesi: 20 g/mol
m = n·M = 2,5·20 = 50 g

Sonuç: Kaba 50 gram Ne gazı eklenmiştir.

b) Kaptaki gaz yoğunluğu ilk durumda d₁, son durumda d₂ ise d₁/d₂ oranı nedir?

Çözüm: İlk durumda 2,5 mol CH₄ bulunuyor. STP koşullarında 1 mol gazın hacmi 22,4 L’dir.

V₁ = 2,5·22,4 = 56 L

d₁ = m / V = 40 / 56 = 0,714 g/L

Son durumda:
Toplam kütle = 40 + 50 = 90 g
Toplam hacim = 28 L

d₂ = 90 / 28 = 3,21 g/L

Oran:
d₁ / d₂ = 0,714 / 3,21 ≈ 0,22 ≈ 2/9

Sonuç: Yoğunluk oranı d₁/d₂ = 2/9’dur.

Soru 5 - 82 L’lik bir tüpte bulunan N₂ gazı, 27 °C sıcaklıkta 6 atm basınç yapmaktadır.
Bu gaz, dış basıncın 1 atm olduğu ortamda bulunan 120 L’lik pistonlu kaba aktarılıyor.

Soru: Pistonun kaptan fırlamaması için ortamın sıcaklığı en fazla kaç °C olmalıdır?

Çözüm: İlk durum:
T₁ = 27 + 273 = 300 K
P₁ = 6 atm, V₁ = 82 L

P·V = n·R·T
6·82 = n·0,082·300
n = (492) / (24,6) ≈ 20 mol

Gaz 120 L’lik kaba aktarılıyor.
Piston fırlamaması için P₂ = 1 atm olmalıdır.

P·V = n·R·T
1·120 = 20·0,082·T
T = 120 / 1,64 ≈ 73 K

t = T – 273 = 73 – 273 = –200 °C

Sonuç: Pistonun kaptan fırlamaması için ortam sıcaklığı en fazla –200 °C olmalıdır.