Gaz Yasaları ve Kinetik Teori. Powerpoint sunumu.pptx

gaz yasları ve kinetik teori sunumu

1. KİMYA 11. SINIF GAZLAR Gazların Özellikleri ve Gaz Yasaları

2. Gazların Özellikleri 11. Sınıf Kimya Gazların nitelenmesini basınç (P), hacim (V), sıcaklık (T) ve miktar (n) gibi dört temel özellik belirler .

3. Gazların Özellikleri 11. Sınıf Kimya Gazlar sürekli olarak hızlı ve hareket hâlindedir . Bu hareketleri esnasında kabın çeperlerine ( yüzeylerine ) rastgele çarpar . Bunun sonucunda kabın çeperlerine bir basınç uygularlar . Bir gazın basıncı (P), gaz taneciklerinin kabın çeperlerine uyguladığı kuvvetin (F), kabın yüzey alanına (A ) bölümüne eşittir. Yani basınç, birim yüzeye etki eden kuvvettir.

4. Gazların Özellikleri 11. Sınıf Kimya Atmosfer basıncı , deniz seviyesinde ölçülen açık hava basıncıdır . İlk defa 17 . yüzyılda İtalyan bilim insanı E . Torricelli ( Toriçelli ) tarafından ölçülmüştür . Torricelli, b ir ucu kapalı içi civa dolu ince cam bor u nun açık ucunu cıva dolu kabın içine ters çevirerek daldır arak c am borudaki cıva sütunun yüksekliğini 760 mm olarak ölçtü . Deniz seviyesinde 0 ° C’ta , 760 mm cıva sütununun oluşturduğu basınca standart atmosfer basıncı (1 atmosfer ) denir . Atmosfer basıncı barometre adı verilen araçlarla ölçülür .

5. Gazların Özellikleri 11. Sınıf Kimya Atmosfer basıncını ölçen araç . Barometre Gaz basıncını ölçen manometre a. Kapalı uçlu manometre b. Açık uçlu manometre

6. Gazların Özellikleri 11. Sınıf Kimya Bazı basınç birimleri ve sembolleri

7. Gazların Özellikleri 11. Sınıf Kimya Bir maddenin boşlukta kapladığı yer o maddenin hacmidir . Hacim , uzunluğun küpüdür . SI birim sisteminde uzunluğun birimi metredir . Dolayısıyla hacim birimi de metre küp (m 3 )’ tür . Hacim birimleri olarak desimetre küp (dm 3 ), santimetre küp (cm 3 ) gibi küçük hacim birimleri de kullanılır S ıvıların ve gazların hacimleri belirtilirken genellikle litre (L) birimi kullanılır . Daha küçük hacim çalışmalarında mililitre (mL) birimi tercih edilir.

8. Gazların Özellikleri 11. Sınıf Kimya

9. Gazların Özellikleri 11. Sınıf Kimya Sıcaklık ölçekleri suyun donma ve kaynama sıcaklık değerlerine göre belirlenmiştir . Celcius ve Kelvin ölçeklerinde iki sıcaklık değeri arası 100 eşit bölmeye , Fahrenheit ölçeğinde 180 eşit bölmeye ayrılmıştır . Gazların davranışları sıcaklığa bağlı olduğundan gazları tanımlarken sıcaklık değeri de verilmelidir . SI birim sisteminde sıcaklığın birimi Kelvin’dir . Sıcaklık Celcius ölçeğinde “t”, Kelvin ölçeğinde “ T” sembolü ile gösterilir . Gazlarla ilgili hesaplamalarda Celcius ve Kelvin ölçekleri arasındaki dönüşüm aşağıdaki eşitlik ile yapılır .

10. Gazların Özellikleri 11. Sınıf Kimya Karbon - 12 izotopunun 12,00 gramında bulunan atom sayısına eşit tanecik (atom, molekül veya iyon ) içeren gazın madde miktarı 1 mol’dür . Dolayısıyla 1 mol gaz , Avogadro sayısı ( 6,02 ⋅ 10 23 ) tane tanecik içerir . Gazların davranışları incelenirken gazların miktarı , gazların mol kütlesi ile ilişkilendirilerek mol sayısı olarak verilir . Örneğin belirli sıcaklıkta ve basınçta kütlesi 22 g olan CO 2 gazı (CO 2 için MA = 44 g/mol) 0,5 mol olarak ifade edilir.

11. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya G azlarla ilgili birçok olay gazların basınç , hacim , sıcaklık ve miktar gibi dört temel özelliği ile yakından ilişkilidir . Bu dört temel özellik arasındaki belirli ilişkiler gaz yasaları olarak adlandırılır . Gaz yasaları , dört temel özelliğin ikisi sabit tutulduğunda diğer ikisinde oluşan değişimleri açıklamak için yapılan gözlemlerden çıkarılmıştır . Gazların dört temel özelliği ile ilgili deneysel gözlemler Robert Boyle ( Rabırt Boyl ), Jacques Charles ( Jak Çarls ), Joseph Gay-Lussac ( Cosef Gey-Lusak ) ve Amedeo Avogadro ( Amedeo Avogadro) gibi bilim insanları tarafından gerçekleştirilmiş ve gaz yasaları olarak ortaya konmuştur .

12. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya P.V=k (T, n=sabit) İ lk defa 1662 yılında Robert Boyle yaptığı deneylerle sabit sıcaklıkta belirli bir miktar gazın hacminin , gaza uygulanan basınç artırıldığında azalacağı sonucuna varmıştır . Boyle Yasası ’na göre “ Sabit sıcaklıkta , belirli bir miktar gazın hacmi , basıncı ile ters orantılıdır .” P basıncı , V hacmi göstermek üzere bu orantı aşağıdaki gibi yazılır .

13. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya P.V=k (T, n=sabit) Boyle Yasası’ndaki bu orantı, sabit sıcaklıkta, belirli bir miktardaki gazın basıncı ile hacminin çarpımının sabit olduğunu ifade eder . Sabit sıcaklıkta ve belirli bir miktarda verilen gaz örneği için basınç ve hacim çarpımı daima sabit bir değere sahiptir. Belirli şartlardaki böyle bir gazın ilk ve son durumları için aşağıdaki eşitlik yazılabilir .

14. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya V/T=k (P, n=sabit) Charles Yasası’na göre “Sabit basınçta, belirli bir miktar gazın hacmi , mutlak sıcaklığı ile doğru orantılıdır.” V hacmi, T mutlak sıcaklığı göstermek üzere bu orantı aşağıdaki gibi yazılır. Charles Yasası’ndaki bu orantı, sabit basınçta, belirli miktardaki bir gazın hacminin mutlak sıcaklığa oranının daima sabit olduğunu ifade eder. Belirli şartlardaki böyle bir gazın ilk ve son durumları için aşağıdaki eşitlik yazılabilir.

15. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya P/T=k (V, n=sabit) 1802 yılında Joseph Gay-Lussac , sabit hacimli bir kapta, belirli miktardaki gazın sıcaklığının basıncı ile doğrusal olarak değiştiğini belirtti. Gay-Lussac Yasası’na göre “Sabit hacimde , belirli bir miktar gazın basıncı, mutlak sıcaklığı ile doğru orantılıdır .” P basıncı, T mutlak sıcaklığı göstermek üzere bu orantı aşağıdaki gibi yazılır.

16. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya Gay-Lussac Yasası’ndaki bu orantı, sabit hacimde, belirli miktardaki bir gazın basıncının mutlak sıcaklığa oranının daima sabit olduğunu ifade eder. Belirli şartlardaki böyle bir gazın ilk ve son durumları için aşağıdaki eşitlik yazılabilir.

17. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya V/n=k (P, T=sabit) Avogadro Yasası’na göre “ Sabit basınçta ve sıcaklıkta bütün gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda molekül (gaz tek atomlu ise atom) vardır.” V hacmi, n mol sayısını göstermek üzere bu orantı aşağıdaki gibi yazılır. Avogadro Yasası’ndaki bu orantı, sabit basınçta ve sıcaklıkta bir gazın hacminin mol sayısına oranının daima sabit olduğunu ifade eder. Belirli şartlardaki böyle bir gazın ilk ve son durumları için aşağıdaki eşitlik yazılabilir.

18. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya Gazlar için belirtilen sabit basınç ve sıcaklık şartlarından biri normal şartlar, diğeri de oda şartlarıdır . Normal şartlar (NŞ ) , 1 atmosfer basınç ve 0 °C (273 K) sıcaklıktır . Avogadro Yasası, Normal şartlarda 1 mol ideal gaz 22,41 L hacim kaplar. şeklinde de tanımlanabilir . Oda şartları ise 1 atmosfer basınç ve 25 °C (298 K) sıcaklıktır. Oda şartlarında 1 mol ideal gaz 24,50 L hacim kaplar .

19. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya İdeal Gaz Yasası İdeal gaz davranışlarının açıklanmasında basınç (P), hacim ( V), sıcaklık (T) ve mol sayısı (n) gibi değişkenler önemlidir. Bu değişkenlerden ikisi sabit tutularak diğer iki değişken arasındaki ilişki incelenebilir. Boyle , Charles ve Avogadro yasalarının her üçü de iki değişkenin sabit kaldığı durumda, hacim değişikliğine karşı bir değişkenin etkisini açıklar. Gaz yasaları aşağıdaki gibi özetlenebilir .

20. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya İdeal Gaz Yasası Gaz yasalarının bu üç eşitliğine göre bir gazın hacmi basıncı ile ters orantılı, mutlak sıcaklık ve mol sayısı ile doğru orantılıdır . Bu orantı matematiksel olarak şöyle ifade edilebilir : Orantıda “R” ile gösterilen sabit bir sayı kullanılarak ve orantı eşitliğe dönüştürülerek yeniden düzenlendiğinde aşağıdaki denklem elde edilir : Gaz yasalarından elde edilen “P V = n R T” denklemine ideal gaz denklemi (ideal gaz yasası) denir. Denklemde R, gaz yasaları için orantı sabiti olup gaz sabiti olarak adlandırılır.

21. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya İdeal Gaz Yasası Gazların birçoğu normal şartlarda yani 1 atmosfer basınçta ve oC’ta (273 K) ideal gaz gibi davranır. Normal şartlarda 1 mol ideal gazın 22,41 L hacim kapladığı dikkate alınırsa eşitlik aşağıdaki gibi yazılıp gaz sabiti R’nin değeri belirlenebilir: İdeal gaz denklemi, gaz hâlindeki bir maddenin yoğunluğunun hesaplanmasında da kullanılabilir. İdeal gaz denkleminde gazın mol sayısı olan “n” şöyle yazılabilir: Eşitlikteki “m” gazın kütlesini, “MA” ise gazın mol kütlesini ifade eder. İdeal gaz denkleminde “n” yerine “m / M A” yazılırsa aşağıdaki eşitlik elde edilir : Yoğunluk (d), birim hacimdeki kütle olduğundan yandaki eşitlik şöyle yazılabilir :

22. İdeal Gaz Yasası 11. Sınıf Kimya SORU : 127 o C’de 0,8 atm basınç yapan SO 2 gazının hacmi 4,1 L’dir. Buna göre SO 2 gazının normal koşullarda hacmi kaç litredir?

23. İdeal Gaz Yasası 11. Sınıf Kimya SORU : 27 o C’de 304 mmHg basınç yapan NO 2 gazının hacmi 12,3 L’dir. Buna göre NO 2 gazı kaç gramdır? (N:14, O:16)

24. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya İdeal gaz denklemi, bir gaz örneğinin P, V, T ve n değerlerinden birini hesaplamada kullanılır. P, V, T ve n değerlerinden en az biri değiştiği zaman ideal gaz denklemi için ilk ve son koşullar dikkate alınır. Bunun için ideal gaz denklemi iki durum için yazılarak oranlanır. n 1 =n 2

25. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya SORU : Küçük bir kabarcık, gölün dibinden su yüzeyine çıkmaktadır. Gölün dibinde sıcaklık 10 o C, basınç 6,8 atm’dir. Su yüzeyine yakın bir noktada ise sıcaklık 27 o C, basınç 1,8 atm’dir. Kabarcığın ilk hacmi 2,5 mL ise son hacmi kaç mL’dir?

26. Gaz Yasaları 11. Sınıf Kimya SORU : 0,3 mol CH 4 gazı 1520 mmHg ve 27 o C’de 800 mL hacim kaplamaktadır. 127 o C ve 3,6 atm basınçta kaç mol H 2 gazı, 1,6 L hacim kaplar?

27. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya Gaz Davranışlarının Kinetik Teoriyle Açıklanması Kinetik Kuram,19. yüzyılın ortalarında birçok bilim insanı, özellikle James Clerk Maxwell ve Ludwig Boltzmann tarafından geliştirilmiştir. Maxwell, farklı sıcaklıklarda gaz moleküllerinin davranışını analiz etmiştir. a) N 2 gazının farklı sıcaklıklardaki hız dağılımı b) Aynı sıcaklıkta CI 2 , N 2 , H 2 gazlarının hız dağılımı

28. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya Kinetik Teori Gazların davranışını açıklayan teoriye kinetik teori denir. Kinetik teoriye göre • Gaz molekülleri gelişigüzel ve sürekli hareket eder, birbirleriyle ve kap yüzeyiyle çarpışır. Bu çarpışmalar hızlı ve esnektir (Brown hareketi). • Gaz molekülleri arasındaki uzaklık gazın öz hacmine göre çok büyük olduğu için gazların öz hacmi ihmal edilir.

29. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya Kinetik Teori • Gaz tanecikleri rastgele hareketleri sırasında birbirleriyle çarpışır. Bu çarpışmalar dışında birbirleri ile etkileşmedikleri, yani aralarında itme ve çekme kuvvetlerinin olmadığı kabul edilir. • Gaz moleküllerinin kinetik enerjileri mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır. Bu nedenle aynı sıcaklıktaki gaz moleküllerinin ortalama kinetik enerjileri birbirine eşittir. • Bir gaz, kinetik teori varsayımlarına ne kadar yakın davranıyorsa ideal gaz olmaya da o kadar yakındır.

30. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya Graham Difüzyon Yasası Gaz moleküllerinin aynı ya da farklı gaz molekülleri arasında yayılmasına difüzyon denir. Kapalı bir kapta bulunan gaz moleküllerinin küçük bir delikten boşluğa yayılmasına da efüzyon denir.

31. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya Graham Difüzyon Yasası Kinetik enerjinin sıcaklıkla değişimini gösteren formül aşağıdaki şekilde olur. Kinetik enerji ile hız arasındaki ilişki ise aşağıdaki formülle açıklanır. Her iki formülden de anlaşılacağı gibi gaz taneciklerinin mutlak sıcaklıkları arttığında kinetik enerjileri, kinetik enerjileri arttığında da molekül kütlesine bağlı olarak hızları artar. Gaz taneciklerinin hızları arttıkça difüzyon ve efüzyon hızları da artar.

32. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya Graham Difüzyon Yasası Kinetik Teori’ye göre sıcaklıkları eşit olan iki farklı gazın ortalama kinetik enerjileri de eşittir ve matematiksel ifadesi aşağıdaki gibidir:

33. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya Graham Difüzyon Yasası Gazların aynı koşullarda yayılma hızları, yayılma süreleri (t) ile ters orantılıdır. Thomas Graham, aynı sıcaklık ve basınç koşullarında gazların difüzyon hızlarının, mol kütlelerinin karekökleriyle ters orantılı olduğunu bulmuştur. Bu ifade, Graham’ın Difüzyon Yasası olarak bilinir.

34. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya I.SO 2 II.N 2 III.CH 4 IV.CO 2 V.H 2 Yukarıda verilen gaz moleküllerinin aynı sıcaklıkta ortalama hızlarını karşılaştırınız. (H:1, C:12, N:14, O:16, S:32) SORU :

35. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya SORU : Aynı koşullarda He gazının yayılma hızı X gazının yayılma hızının 4 katıdır. Buna göre X gazının molekül kütlesi kaçtır? (He:4)

36. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya SORU : Şekilde görülen 100 cm uzunluğundaki cam borunun A ucundan hidrojen (H 2 ) gazı, F ucundan oksijen (O 2 ) gazı gönderiliyor. Gazlar, eşit bölmeli cam borunun hangi bölmesinde karşılaşır? (H 2 :2 g/mol, O 2 :32 g/mol)

37. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya SORU :

38. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya SORU :

39. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya SORU :

40. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya SORU :

41. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya SORU :

42. Gazlarda Kinetik Teori 11. Sınıf Kimya SORU :