10. Sınıf Kimya Gazlar Test 3

Aşağıdaki gazlardan hangisi diğerlerine göre daha hızlı difüze olur? (H:1, He:4, O:16, N:14)

A) O2
B) N2
C) He
D) H2

Gazların difüzyon hızı, gazın moleküler yapısına ve özellikle molar kütlesine bağlıdır. Bu soruyu çözmek için Graham Difüzyon Yasası'nı kullanacağız.

• Adım 1: Difüzyon Nedir?

  Difüzyon, gaz moleküllerinin yüksek konsantrasyonlu bir bölgeden düşük konsantrasyonlu bir bölgeye kendiliğinden yayılması olayıdır. Gaz molekülleri sürekli hareket halinde oldukları için birbirleriyle ve bulundukları kabın çeperleriyle çarpışarak yayılırlar.

• Adım 2: Graham Difüzyon Yasası'nı Anlama

  Graham Difüzyon Yasası'na göre, bir gazın difüzyon hızı, o gazın molar kütlesinin karekökü ile ters orantılıdır. Bu ne anlama gelir? Molar kütlesi daha küçük olan gazlar daha hızlı difüze olurken, molar kütlesi daha büyük olan gazlar daha yavaş difüze olur. Kısacası, ne kadar hafifse, o kadar hızlı yayılır.

• Adım 3: Seçeneklerdeki Gazların Molar Kütlelerini Hesaplama

  Verilen atom kütlelerini (H:1, He:4, O:16, N:14) kullanarak her bir gazın molar kütlesini hesaplayalım:

  • A) $O_2$ (Oksijen Gazı): Oksijen atomunun kütlesi $16$ olduğu için, $O_2$ molekülünün molar kütlesi $2 \times 16 = 32$ g/mol'dür.
  • B) $N_2$ (Azot Gazı): Azot atomunun kütlesi $14$ olduğu için, $N_2$ molekülünün molar kütlesi $2 \times 14 = 28$ g/mol'dür.
  • C) $He$ (Helyum Gazı): Helyum tek atomlu bir gazdır ve molar kütlesi $4$ g/mol'dür.
  • D) $H_2$ (Hidrojen Gazı): Hidrojen atomunun kütlesi $1$ olduğu için, $H_2$ molekülünün molar kütlesi $2 \times 1 = 2$ g/mol'dür.
• Adım 4: Molar Kütleleri Karşılaştırma

  Hesapladığımız molar kütleleri sıralayalım:

  • $O_2$: $32$ g/mol
  • $N_2$: $28$ g/mol
  • $He$: $4$ g/mol
  • $H_2$: $2$ g/mol

  Bu sıralamaya göre, en küçük molar kütleye sahip gaz $H_2$ (Hidrojen Gazı)'dır ($2$ g/mol).

• Adım 5: Sonuç Çıkarma

  Graham Difüzyon Yasası'na göre, molar kütlesi en küçük olan gaz en hızlı difüze olur. Bu durumda, $H_2$ gazı diğer seçeneklerdeki gazlara göre en hafif olduğu için en hızlı difüze olacaktır.

Cevap D seçeneğidir.