Dalgıç tüplerindeki gaz karışımı derinliğe göre ayarlanır, çünkü yüksek basınç altında her gazın kısmi basıncı da artar ve oksijen bile zehirleyici olabilir.
Gaz Karışımları ve Kısmi Basınçlar konusu Dalton'un kısmi basınçlar yasasını inceler: bir karışımdaki her gaz, kabı tek başına dolduruyormuş gibi basınç yapar ve toplam basınç bu kısmi basınçların toplamıdır. Bir gazın kısmi basıncı, mol kesriyle toplam basıncın çarpımına eşittir.
Sorular gaz eklendiğinde ya da kaplar arasındaki musluk açıldığında oluşan basıncı, tepkime sonrası kalan gazın basıncını veya su buharı içeren karışımları ele alır.
Örnek sorular
Bir şık seç, doğru mu değil mi hemen görürsün — hiçbir şey kaydedilmez, hesap gerekmez.
1. soruKolay
Sabit sıcaklık ve hacimdeki bir kapta bulunan He gazının basıncı 1,2atm’dir. Kaba, aynı sıcaklıkta tek başına aynı hacimde 0,8atm basınç yapacak miktarda Ne gazı ekleniyor.
Buna göre son karışımın toplam basıncı kaç atmosfer olur?
Cevabı göster
Cevap: D — 2,0
Kısaca — Sabit hacim ve sıcaklıkta gazların çeperlere uyguladığı kısmi basınçlar bağımsız olarak toplanacağından son karışımın toplam basıncı 2,0atm olur.
Dalton Kısmi Basınçlar Yasası’na göre birbiriyle tepkime vermeyen gaz karışımlarında toplam basınç, karışımı oluşturan gazların tek başlarına yaptıkları kısmi basınçların toplamına eşittir (Ptoplam=PHe+PNe). Sabit hacimli kaba aynı sıcaklıkta eklenen Ne gazı, He gazının hacmini veya sıcaklığını değiştirmediği için He’nin 1,2atm’lik kısmi basıncı değişmez. Kaba tek başına 0,8atm basınç yapan Ne eklendiğinde toplam basınç Ptoplam=1,2+0,8=2,0atm değerine ulaşır.
2. soruKolay
25∘C’de su üzerinde toplanan ve yalnız O2 ile su buharı içeren gaz karışımının toplam basıncı 760 mmHg’dir.
Bu sıcaklıkta suyun buhar basıncı 24 mmHg olduğuna göre O2 gazının kısmi basıncı kaç mmHg’dir?
Cevabı göster
Cevap: D — 736
Kısaca — Su üzerinde toplanan gaz karışımının toplam basıncından suyun buhar basıncı çıkarıldığında O2 gazının kısmi basıncı 736 mmHg olarak bulunur.
Sıvısıyla dengede olan su buharının 25∘C’deki kısmi basıncı yalnızca sıcaklığa bağlı olup bu sıcaklıkta 24 mmHg değerindedir. Dalton Kısmi Basınçlar Yasası uyarınca kaptaki toplam basınç kuru O2 gazının kısmi basıncı ile su buharının basıncının toplamına eşittir (Ptoplam=PO2+PH2O). Değerleri yerine yazdığımızda 760=PO2+24 bağıntısından PO2=760−24=736mmHg elde edilir. Buhar basıncını toplam basınçtan çıkarmayı ihmal edip doğrudan toplam basıncı gaz basıncı sanmak öğrencileri yanıltan temel noktadır.
3. soruOrta
Sabit hacimli bir kapta aynı sıcaklıkta 4 mol H2 ve 3 mol O2 gazı bulunurken toplam basınç 700 kPa’dır. Karışım tutuşturuluyor; tepkime tamamlandıktan sonra kap yeniden başlangıç sıcaklığına getiriliyor ve oluşan su gaz fazından tamamen uzaklaştırılıyor.
Buna göre son gaz basıncı kaç kPa olur?
Cevabı göster
Cevap: B — 100
Kısaca — Başlangıçtaki 7 mol gaz 700 kPa basınç yaparken, tam verimli tepkime ve suyun uzaklaştırılması ardından kapta yalnız 1 mol O2 gazı kaldığı için son basınç 100 kPa olur.
Başlangıçta kapta 4+3=7mol gaz bulunmakta ve 700 kPa basınç uygulamaktadır; bu da sabit hacim ve sıcaklıkta her 1 mol gazın 100 kPa basınç yaptığı anlamına gelir. 2H2(g)+O2(g)→2H2O tepkimesinde 4 mol H2, 2 mol O2 ile tam verimle birleşerek tükenir ve geriye 3−2=1molO2 gazı artar. Oluşan su gaz fazından tamamen uzaklaştırıldığından son durumda kapta basınç yapabilen tek gaz artan 1 mol O2’dir. Dolayısıyla son gaz basıncı Pson=1⋅100=100kPa olarak bulunur.
Cepte soru çöz, bağımsız bir çalışma uygulamasıdır; hiçbir sınav kurumu, okul ya da resmî kurumla bağlantılı, bunlarca desteklenen veya onaylanan bir uygulama değildir.
AYT (Alan Yeterlilik Testi), Yükseköğretim Kurumları Sınavı (YKS) kapsamında ÖSYM tarafından düzenlenen resmî bir sınavın ikinci oturumudur. Bu uygulama ÖSYM ile bağlantılı değildir.
Uygulamadaki tüm sorular ve metinler Cepte soru çöz için özgün olarak hazırlanmıştır; hiçbir resmî sınavdan alınmamıştır.