11. sınıf kimya 1. dönem 2. yazılı örnek sorular, cevapları ve çözümleri Test 1

Aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) İdeal gazlar için moleküller arası çekim kuvvetleri ihmal edilir.
B) Gerçek gazlar yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta ideal davranıştan sapar.
C) Aynı sıcaklıkta farklı gazların ortalama kinetik enerjileri aynıdır.
D) Gazların yayılma hızı molekül kütlesiyle doğru orantılıdır.
E) Gazların basıncı, birim yüzeye uyguladıkları kuvvet ile doğru orantılıdır.

Bu soruda, gazların temel özellikleriyle ilgili ifadelerden hangisinin yanlış olduğunu bulmamız isteniyor. Her bir seçeneği dikkatlice inceleyelim:

• A) İdeal gazlar için moleküller arası çekim kuvvetleri ihmal edilir.

  Bu ifade doğrudur. İdeal gaz modeli, gaz moleküllerinin birbirleriyle etkileşmediğini (çekim veya itme kuvveti olmadığını) ve kendi hacimlerinin kabın hacmi yanında ihmal edilebilir olduğunu varsayar. Bu, ideal gazların temel özelliklerinden biridir.

• B) Gerçek gazlar yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta ideal davranıştan sapar.

  Bu ifade doğrudur. Gerçek gazlar, ideal gaz varsayımlarından (moleküller arası çekim kuvvetlerinin olmaması ve molekül hacminin ihmal edilebilir olması) belirli koşullarda sapma gösterirler. Yüksek basınç altında moleküller birbirine çok yaklaşır, bu da moleküller arası çekim kuvvetlerinin ve moleküllerin kendi hacimlerinin önem kazanmasına neden olur. Düşük sıcaklıkta ise moleküllerin kinetik enerjisi azalır ve moleküller arası çekim kuvvetleri daha belirgin hale gelir. Bu koşullar, gerçek gazların ideal davranıştan en çok saptığı durumlardır.

• C) Aynı sıcaklıkta farklı gazların ortalama kinetik enerjileri aynıdır.

  Bu ifade doğrudur. Gazların kinetik teorisine göre, gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi sadece mutlak sıcaklığa bağlıdır ve gazın türüne (molekül kütlesine) bağlı değildir. Ortalama kinetik enerji $E_k = \frac{3}{2}kT$ formülü ile ifade edilir, burada $k$ Boltzmann sabiti ve $T$ mutlak sıcaklıktır. Dolayısıyla, sıcaklık aynı kaldığı sürece, farklı gazların ortalama kinetik enerjileri de aynı olacaktır.

• D) Gazların yayılma hızı molekül kütlesiyle doğru orantılıdır.

  Bu ifade yanlıştır. Gazların yayılma (difüzyon) veya yayılma (efüzyon) hızı, Graham Yasası'na göre molekül kütlesinin karekökü ile ters orantılıdır. Yani, hafif gazlar ağır gazlara göre daha hızlı yayılırlar. Matematiksel olarak, $Rate \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$ şeklinde ifade edilir, burada $M$ gazın molekül kütlesidir. Bu nedenle, molekül kütlesi arttıkça yayılma hızı azalır, yani ters orantılıdır.

• E) Gazların basıncı, birim yüzeye uyguladıkları kuvvet ile doğru orantılıdır.

  Bu ifade doğrudur. Basınç, tanım olarak birim yüzeye etki eden kuvvettir ($P = \frac{F}{A}$). Dolayısıyla, belirli bir yüzey alanı için, uygulanan kuvvet arttıkça basınç da artar. Gaz moleküllerinin kabın çeperlerine çarpması sonucu oluşan kuvvet, basıncı oluşturur.

Yukarıdaki açıklamalara göre, yanlış olan ifade D seçeneğidir.

Cevap D seçeneğidir.