10. Sınıf Kimya: Stokiyometri ve Gazlar

Konu Özeti

Bu konuda kimyasal değişimlerin nasıl gerçekleştiğini ve tepkime denklemlerinin nasıl denkleştirildiğini öğreneceksin. Mol kavramı sayesinde tanecik, kütle ve hacim arasında köprü kurarak tepkimelerde miktar hesabı yapacaksın. Son olarak gazların özelliklerini, ideal gaz denklemini ve gazların yayılmasını inceleyeceksin.

Temel Kavramlar

Kimyasal değişimde maddenin kimliği değişir ve yeni özelliklere sahip maddeler oluşur. Fiziksel değişimde ise kimlik değişmez; yalnızca hâl, biçim ya da boyut değişir.

• Kimyasal değişim kanıtları: renk değişimi, gaz çıkışı, çökelek oluşumu, ısı/ışık açığa çıkması veya ısı alınması, koku değişimi.
• Tek başına bir kanıt her zaman kesin değildir. Örneğin gaz çıkışı kaynamada da görülür, ancak kaynama fiziksel bir değişimdir.
• Model (çarpışma fikri): Tepkimede girenlerin bağları kopar, atomlar yeniden düzenlenir ve yeni bağlar oluşur. Atomlar yok olmaz ve yoktan var olmaz; yalnızca düzenleri değişir.

Denkleştirme: Kütlenin korunumu gereği her elementin atom sayısı denklemin iki yanında eşit olmalıdır. Tanecik sayılarındaki tutarsızlık yalnızca katsayılar değiştirilerek giderilir; formüllerdeki alt indisler asla değiştirilmez.

Temel Kavramlar

Mol: 6,02·10²³ tane taneciği (atom, molekül, iyon) içeren madde miktarıdır. Bu sayıya Avogadro sayısı (N_A) denir. Bir molün gram cinsinden kütlesi, atom kütlesine sayısal olarak eşittir (molar kütle, g/mol).

n = m / MA (mol = kütle / molar kütle)

Tanecik sayısı = n · 6,02·10²³

Normal koşullarda (NK, 0 °C, 1 atm) 1 mol gaz = 22,4 L

Saf maddelerin ölçülebilir özellikleri (kütle, mol sayısı, tanecik sayısı, NK'daki gaz hacmi, atom sayısı) birbiriyle orantılıdır. Birinin bilinmesi, mol sayısı üzerinden diğerlerinin bulunmasını sağlar.

Stokiyometri: Denkleştirilmiş denklemdeki katsayılar mol oranını verir (gazlarda aynı koşulda hacim oranını da verir). Hesap sırası şöyledir: denklemi denkleştir, verileri mole çevir, katsayı oranıyla istenen maddenin molünü bul, istenen birime çevir.

Gazların özellikleri: Gazlar bulundukları kabın tamamını doldurur, kabın şeklini alır; sıkıştırılabilir ve akışkandır. Gaz basıncı, taneciklerin kap çeperine çarpmasından oluşur. Basınç birimleri: atm, mmHg, cmHg (1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg). Gazlarda sıcaklık Kelvin ile kullanılır: T(K) = t(°C) + 273.

Bu dört ilişki birleştirilerek ideal gaz denklemi elde edilir:

P · V = n · R · T (R = 0,082 L·atm/mol·K)

Gazların yayılması (difüzyon): Gaz tanecikleri sürekli ve gelişigüzel hareket ettiği için başka bir ortama kendiliğinden yayılır. Sıcaklık arttıkça yayılma hızlanır. Aynı koşulda hafif (molar kütlesi küçük) gazlar daha hızlı yayılır; hava içinde yayılma, boşlukta yayılmaya göre yavaştır.

Deney gözlemi: Bir cam borunun iki ucuna NH₃ ve HCl emdirilmiş pamuklar konur. Beyaz NH₄Cl halkası, daha hafif olan NH₃'ün aldığı yola göre HCl'ye daha yakın bir yerde oluşur.