2024 AYT Kimya Çıkmış Soruları ve Çözümleri

Graham difüzyon yasasına göre aynı koşullardaki iki gazın difüzyon hızları oranı, mol kütlelerinin kareköklerinin ters oranına eşittir. Gazlar B balonundan 20 cm uzaklıkta karşılaştığına göre A gazı $100-20=80$ cm, B gazı ise 20 cm yol almıştır; hız oranı $80÷20=4$ olur. Bu durumda $\sqrt{M_B÷M_A}=4$ yani $M_B÷M_A=16$ olmalıdır. Verilen mol kütleleri arasında bu koşulu sağlayan tek çift $M_A=2$ ($H_2$) ve $M_B=32$ ($O_2$) çiftidir çünkü $32÷2=16$. Diğer şıklardaki çiftlerin mol kütle oranı 16 etmediğinden (örneğin $C{H}_4$ ve $S{O}_2$ için oran 4'tür, $H_2$ ve $S{O}_2$ için oran 32'dir), yalnızca D şıkkı deneydeki mesafe verisiyle tutarlıdır.

Tepkimenin sol ve sağ tarafındaki mol katsayıları toplamı ikisinde de 2 olduğundan $\Delta n=0$ olur; bu nedenle tepkime ilerlese de kaptaki toplam mol sayısı, dolayısıyla sabit hacim ve sıcaklıkta toplam basınç değişmez. Denge anındaki toplam basınç da başlangıçtaki gibi 2 atm kalır (A doğru). Tepkiyen madde miktarı x mol olsun: denge anında H2 = I2 = 1-x, HI = 2x mol olur. $(2x{)}^2÷(1-x{)}^2=4$ eşitliğinden $2x÷(1-x)=2$ bulunur, buradan x = 0,5 çıkar. Böylece H2 = I2 = 0,5 mol, HI = 1,0 mol olur; toplam mol yine 2 olduğundan kısmi basınçlar mol oranıyla doğru orantılıdır: P(H2) = P(I2) = 0,5 atm, P(HI) = 1,0 atm. HI'nin kısmi basıncı H2'ninkinden büyük olduğundan B yanlıştır (en güçlü çeldirici: öğrenci ürünün az oluştuğunu düşünüp ters bir orantı kurabilir). $\Delta n=0$ olduğundan gerçek Kp değeri Kc'ye eşit, yani 4'tür; C'deki 8 değeri öğrencinin yanlışlıkla farklı bir Δn ile hesap yapmasından kaynaklanan tipik bir hatadır, bu yüzden C yanlıştır. I2 ile H2'nin kısmi basınçları eşit olduğundan D yanlıştır. Sabit hacimde inert gaz eklemek kısmi basınçları ve dengeyi değiştirmez; toplam basınç artsa da HI'nin kısmi basıncı sabit kalır, bu yüzden E de yanlıştır.