11. Sınıf Kimya 1. Dönem 1. Yazılı Senaryo 4 Soruları ve Cevapları

Bir öğrenci üç ayrı yalıtılmış kapta 100 g sıvının (1. ve 2. kapta su, 3. kapta seyreltik HCl çözeltisi) başlangıç sıcaklığını 25 °C olarak ölçüyor. Kaplara aşağıdaki maddeleri ekleyip son sıcaklıkları kaydediyor.

a) Her kapta gerçekleşen olayın ekzotermik mi endotermik mi olduğunu gerekçesiyle yazınız.

b) Olayları fiziksel ve kimyasal olarak ayırınız. Enerji değişimi bu ayrım için tek başına ölçüt olabilir mi? Deney sonuçlarıyla açıklayınız.

c) Kütleyi 100 g ve öz ısıyı 4,18 J/g·°C alarak 2. kapta çözeltinin aldığı ısıyı kJ cinsinden hesaplayınız.

d) Sonuçların güvenilirliğini artırmak için deneyde sabit tutulması gereken iki değişkeni yazınız.

Besinlerin vücutta tamamen yükseltgenmesiyle elde edilen ortalama enerji değerleri ile bazı maddelerin yakıt olarak kullanılabilirliği aşağıda verilmiştir.

a) CO₂ ve H₂O'nun neden enerji kaynağı olamadığına dair kimyasal bağ ve yükseltgenme kavramlarıyla bir hipotez oluşturunuz.

b) Yağların kütle başına karbonhidratlardan daha çok enerji vermesini açıklayan bir hipotez yazınız.

c) Vücudun neden uzun süreli enerji depolamada yağı kullandığına dair verilere dayanan bir çıkarım yapınız.

Bazı maddelerin 1 molünün yanma entalpileri ve mol kütleleri aşağıdadır.

a) Her maddenin 1 gramının yanmasıyla açığa çıkan enerjiyi hesaplayınız.

b) Sonuçlara dayanarak kütle başına enerji ile madde bileşimi arasındaki ilişki hakkında sınanabilir bir hipotez yazınız.

c) Hipotezinizi sınamak için tabloda bulunmayan bir yakıtla yapılabilecek bir karşılaştırma öneriniz.

Aşağıda bazı bağların ortalama bağ enerjileri verilmiştir (gaz fazı, kJ/mol).

Tepkimeler (tüm maddeler gaz hâlinde):

I. H₂ + Cl₂ → 2HCl

II. H₂ + Br₂ → 2HBr

III. N₂ + O₂ → 2NO

a) Her tepkime için kırılan bağların toplam enerjisini ve oluşan bağların toplam enerjisini hesaplayınız.

b) Her tepkimenin ΔH değerini bulunuz.

c) Bulduğunuz sonuçlardan yola çıkarak kırılan ve oluşan bağların enerjileri ile tepkimenin ekzotermik veya endotermik olması arasında bir genelleme yapınız.

Propan gazı ocaklarda yakıt olarak kullanılıyor. Standart oluşum entalpileri aşağıdadır.

a) Propanın tam yanma tepkimesinin denkleştirilmiş denklemini yazınız.

b) Oksijen için oluşum entalpisinin neden hesaba katılmadığını açıklayınız.

c) Tepkimenin standart entalpi değişimini hesaplayınız.

d) 11 g propanın yanmasıyla açığa çıkan ısıyı bulunuz. (C₃H₈: 44 g/mol)

Bir öğrenci “ΔH değeri negatif olan her tepkime, maddeler bir araya gelir gelmez hızla gerçekleşir.” iddiasını savunuyor.

Kanıt 1: Hidrojen ve oksijen gazı karışımı oda sıcaklığında uzun süre beklese de belirgin bir tepkime görülmez; kıvılcım verilince tepkime patlamayla gerçekleşir.

Kanıt 2: Aynı kütlede CaCO₃ ile HCl çözeltisinin tepkimesinde 50 mL gaz toplanma süreleri aşağıdadır.

a) Kanıt 1'i kullanarak iddiayı aktifleşme enerjisi kavramıyla değerlendiriniz.

b) Deney 1 ile diğer deneyleri karşılaştırarak tepkimenin gerçekleşme hızını etkileyen üç etkeni kanıtlarıyla belirleyiniz.

c) Bir tepkimenin gerçekleşmesi için taneciklerin sağlaması gereken iki şartı çarpışma teorisine göre yazınız.