Aynı sıcaklıktaki CO2 ve N2O gazları şekildeki 160 cm’lik bir borunun iki ucundan aynı anda gönderiliyor. Buna göre gazların ilk karşılaşmaları, N2O ’in gönderildiği uçtan kaç cm uzakta gerçekleşir? (C: 12 g/mol, N: 14 g/mol, O: 16 g/mol)

Question

Answer 1

Bu soruyu çözmek için gazların hızlarını karşılaştırmalıyız. Daha hızlı hareket eden gaz, diğer gazla daha kısa sürede karşılaşacaktır. Gazların hızlarını hesaplamak için Graham'ın difüzyon yasasını kullanabiliriz. Bu yasa, aynı sıcaklık ve basınç altında bulunan gazların difüzyon hızlarının, molar kütlelerinin karekökleri ile ters orantılı olduğunu belirtir.

Graham'ın Difüzyon Yasası:

hız₁ / hız₂ = √(M₂ / M₁)

Burada:

• hız₁: Birinci gazın difüzyon hızı
• hız₂: İkinci gazın difüzyon hızı
• M₁: Birinci gazın molar kütlesi
• M₂: İkinci gazın molar kütlesi

Molar Kütle Hesaplamaları:

• CO2'nin molar kütlesi: C (12 g/mol) + O2 (16 g/mol x 2) = 44 g/mol
• N2O'nın molar kütlesi: N2 (14 g/mol x 2) + O (16 g/mol) = 44 g/mol

Hızların Karşılaştırılması:

İki gazın molar kütleleri eşit olduğundan, Graham'ın yasasına göre difüzyon hızları da eşit olacaktır. Yani, CO2 ve N2O gazları boru içinde aynı hızla hareket edeceklerdir.

Karşılaşma Noktası:

Eğer iki gaz aynı hızla hareket ediyorsa ve aynı anda zıt yönlerden boruya gönderiliyorsa, tam olarak borunun ortasında karşılaşacaklardır.

• Borunun uzunluğu: 160 cm
• Karşılaşma noktası: 160 cm / 2 = 80 cm

Sonuç:

N2O gazının gönderildiği uçtan itibaren 80 cm uzaklıkta, iki gaz birbirine ulaşacaktır.

Cevap: N2O gazının gönderildiği uçtan 80 cm uzaklıkta.

Answer 2

Bu problem, gazların difüzyon hızlarını karşılaştırmak için Graham Yasası ile çözülebilir. Graham Yasası, gazların difüzyon hızlarının mol kütlelerinin kareköküyle ters orantılı olduğunu belirtir:

 

Sonuç

Gazların ilk karşılaşma noktası, N₂O’nun gönderildiği uçtan 80 cm uzakta gerçekleşir.