Sevgili öğrenciler, bu soru gazların önemli özelliklerinden biri olan difüzyon ve efüzyon hızlarını inceleyen bir gaz yasasıyla ilgilidir. Şimdi adım adım bu yasayı ve diğer seçenekleri inceleyelim:
- Difüzyon Nedir? Gaz moleküllerinin yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru kendiliğinden yayılmasına difüzyon denir. Örneğin, bir odanın köşesine sıkılan parfümün kokusunun zamanla tüm odaya yayılması bir difüzyon olayıdır.
- Soruda belirtilen "bir gazın difüzyon hızının molekül kütlesinin karekökü ile ters orantılı olması" ifadesi, gazların yayılma hızının moleküllerinin ağırlığına bağlı olduğunu açıkça belirtmektedir. Yani, molekül kütlesi arttıkça gazın yayılma hızı azalır ve bu ilişki karekök ile ters orantılıdır.
- Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Dalton Yasası: Bu yasa, bir gaz karışımındaki her bir gazın kendi kısmi basıncının, karışımın toplam basıncına katkısıyla ilgilidir. Yani, gaz karışımının toplam basıncı, karışımdaki her bir gazın kısmi basınçlarının toplamına eşittir. Difüzyon hızı ile molekül kütlesi arasındaki ilişkiyi açıklamaz.
- B) Graham Yasası: Bu yasa, gazların difüzyon (veya efüzyon) hızlarının, molekül kütlelerinin karekökü ile ters orantılı olduğunu ifade eder. Matematiksel olarak, iki farklı gaz için bu durum şu şekilde gösterilir: $\frac{v_1}{v_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}}$ Burada $v$ gazın difüzyon hızı, $M$ ise gazın molekül kütlesidir. Soru metnindeki ifade tam olarak Graham Yasası'nın tanımıdır.
- C) Avogadro Yasası: Bu yasa, sabit sıcaklık ve basınçta, tüm gazların eşit hacimlerinin eşit sayıda molekül içerdiğini belirtir. Yani, gazın hacmi ile mol sayısı doğru orantılıdır. Difüzyon hızı ile molekül kütlesi arasındaki ilişkiyi açıklamaz.
- D) Gay-Lussac Yasası: Bu yasa, sabit hacimli bir gazın basıncının, mutlak sıcaklığı ile doğru orantılı olduğunu belirtir. Yani, sıcaklık arttıkça basınç da artar. Difüzyon hızı ile molekül kütlesi arasındaki ilişkiyi açıklamaz.
- Yukarıdaki açıklamalardan da anlaşılacağı üzere, gazın difüzyon hızının molekül kütlesinin karekökü ile ters orantılı olması durumu doğrudan Graham Yasası ile açıklanır.
Cevap B seçeneğidir.
