Kısmi basınç nasıl hesaplanır Test 1

Sabit sıcaklıkta 2 L hacimli kapta 0,2 mol He gazı bulunmaktadır. Aynı kaba 0,3 mol Ne gazı eklenirse ve toplam basınç 100 kPa olarak ölçülürse, helyum gazının kısmi basıncı kaç kPa olur?

A) 30
B) 40
C) 50
D) 60

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir gaz karışımındaki belirli bir gazın kısmi basıncını hesaplamamız isteniyor. Bu tür soruları çözerken Dalton'ın Kısmi Basınçlar Yasası'nı kullanırız. Bu yasa, bir gaz karışımındaki her bir gazın kendi başına uyguladığı basınca kısmi basınç dendiğini ve toplam basıncın, karışımdaki tüm gazların kısmi basınçlarının toplamına eşit olduğunu belirtir. Ayrıca, bir gazın kısmi basıncı, o gazın mol kesri ile toplam basıncın çarpımına eşittir.

Şimdi adım adım çözümümüze geçelim:

• Adım 1: Verilen Bilgileri Belirleyelim.

  Soruda bize şu bilgiler verilmiştir:

  • Helyum (He) gazının mol sayısı ($n_{He}$) = $0,2 \text{ mol}$
  • Neon (Ne) gazının mol sayısı ($n_{Ne}$) = $0,3 \text{ mol}$
  • Toplam basınç ($P_{toplam}$) = $100 \text{ kPa}$
  • Hacim ($2 \text{ L}$) ve sıcaklık sabittir. Bu bilgiler, gazların ideal gaz davranışını sergilediğini ve sistemin kapalı olduğunu gösterir, ancak kısmi basınç hesaplaması için doğrudan kullanılmayacaktır.
• Adım 2: Gaz Karışımındaki Toplam Mol Sayısını Hesaplayalım.

  Karışımdaki tüm gazların mol sayılarını toplayarak toplam mol sayısını buluruz:

  • $n_{toplam} = n_{He} + n_{Ne}$
  • $n_{toplam} = 0,2 \text{ mol} + 0,3 \text{ mol}$
  • $n_{toplam} = 0,5 \text{ mol}$
• Adım 3: Helyum (He) Gazının Mol Kesrini Hesaplayalım.

  Bir gazın mol kesri ($X_i$), o gazın mol sayısının toplam mol sayısına oranıdır. Bu oran, gazın karışımdaki payını gösterir:

  • $X_{He} = \frac{n_{He}}{n_{toplam}}$
  • $X_{He} = \frac{0,2 \text{ mol}}{0,5 \text{ mol}}$
  • $X_{He} = 0,4$
• Adım 4: Helyum Gazının Kısmi Basıncını Hesaplayalım.

  Dalton'ın Kısmi Basınçlar Yasası'na göre, bir gazın kısmi basıncı ($P_i$), o gazın mol kesri ($X_i$) ile toplam basıncın ($P_{toplam}$) çarpımına eşittir:

  • $P_{He} = X_{He} \cdot P_{toplam}$
  • $P_{He} = 0,4 \cdot 100 \text{ kPa}$
  • $P_{He} = 40 \text{ kPa}$

Buna göre, helyum gazının kısmi basıncı $40 \text{ kPa}$'dır.

Cevap B seçeneğidir.