YENİ SORULAR1.1 Karbon dioksit örneklerinde 0,2002 g karbon, 0,5333 g oksijen ve 0,1682

g karbon, 0,4480 g oksijen bulunmuştur. Karbon monoksit örneklerinde 0,1543 g karbon, 0,2056 g oksijen ve 0,5147 g karbon, 0,6856 g oksijen bulunmuştur. Verilerin değişmez oranlar yasasına ve katlı oranlar yasasına uygunluğunu gösteriniz.

1.2 Hidrazin, amonyak ve hidrojen azotür, hepsi N ve H içeren bileşiklerdir. Her bileşikde 1 g azot ile birleşen hidrojen miktarı, sırasıyla, 0,0144 g, 0,0216 g ve 0,0024 g'dır. Bileşiklerin katlı oranlar yasasına uyduklarını gösteriniz.

1.3 Beş çeşit azot oksidinin, sırasıyla, 1 kısım oksijene karşı 1,7510, 0,8755, 0,5837, 0,4378 ve 0,3502 kısım azot içerdiği bulunmuştur. Azot oksitleri-nin katlo oranlar yasasına uyduğunu gösteriniz.

1.4 İki kükürt oksidinin % 50 ve % 60 oksijen içerdiği bilinir. Kükürt oksitlerinin katlı oranlar yasasına uyduğunu gösteriniz.

1.5 Antimuan iki çeşit oksit oluşturur. Birinde 40,59 g antimuan'ın 8,00 g oksijenle birleştiği, diğerinde % 75,27 antumuan bulunduğu anlaşılmıştır. Antimuan oksitlerinin katlı oranlar yasasına uyduğunu gösteriniz.

YENİ SORULARA YANITLAR1.1 O/C oranları: 2,664/1,000 (CO2), 1,332/1,000 (CO) ve O kütleleri oranı:

2/1.

1.2 H kütleleri oranı: 6:9:1.

1.3 O kısımları oranı: 5 : 5/2 : 5/3 : 5/4 : 1.

1.4 O kütleleri oranı: 2:3

1.5 O kütleleri oranı: 3:5

6

YENİ SORULAR

Mol. Mol Kütlesi

2.1 Aşağıdaki bileşiklerin mol kütlelerini bulunuz:

(a) P4O10, (b) Na2S2O3, (c) CuCl2.6H2O

(ç) Al2Br6 (d) CCl3CHO.6H2O (e) HOCH2CH2O

(f) (CH3CO)2O (g) B2H6

2.2 Soru 2.1 de verilen bileşiklerin molekül kütlelerini u ve g cinsinden bulu-nuz.

2.3 Aşağıdaki maddelerin mol sayılarını bulunuz.

(a) 2 kg O2, (b) 500 mg S8, (c) 1,5 g Hg,

(ç) 1,73 kg HCl, (d) 3 ton Al, (e) 6 g (CH3)2S,

(f) 71,4 g H2SO4, (g) 100 g C12H22O11.

2.4 Soru 2.3 de verilen maddelerin atom veya molekül sayılarını bulunuz:

2.5 Aşağıda saflığı ve kütlesi verilen maddelerin mol sayılarını bulunuz:

(a) % 98 saf 10 kg H2SO4, (b) % 50 saf 1 ton Cl2,

(c) % 75 saf 50 mg C6H5COOH, (ç) % 98 saf 50 g Al2Cl6,

(d) % 95 saf 150 g CuSO4.5H2O.

2.6 Aşağıda atom veya molekül sayıları verilen maddelerin mol sayılarını ve kütlelerini bulunuz:

(a) 4 x 1020 molekül H2O, (b) 1025 atom S,

(c) 1025 molekül S8, (ç) 500 atom F,

(d) 25 x 1012 molekül F2, (e) 106 molekül P2O5,

(f) 5 x 1020 atom CO, (g) 6,022 x 1017 molekül C6H12O6.

7

2.7 Aşağıda mol sayıları verilen maddelerin kütlelerini bulunuz:

(a) 0,02 mol CS2, (b) 4 x 103 mol COCl2,

(c) 3 milimol CO(NH2)2, (ç) 0,125 mol H3BO3,

(d) 27 x 10–5 mol C4H9OH, (e) 5,6 mol Cl2.

2.8 Aşağıdaki maddelerin 1 gramında kaç mol ve kaç atom C vardır?

(a) CH3OH, (b) Na2C2O4, (c) CO,

(ç) CH3COOH, (d) CS2, e) C6H12O6.

(f) Cl2F2 (g) Al4Cl3

2.9 Silikon çipleri, mikrobilgisayar entegre devrelerinde kullanılır. Birinin

kütlesi 5,68 mg ise kaç Si atomu içerir?

2.10 Amerikiyum (Am), doğal bir element değildir ve parçacık

hızlandırıcılarda hazırlanır. 6 tane Am atomunun kütlesi nedir? (Am, atom

kütlesi 243 u)

2.11 İzopentil asetat, C7H14O2, muza kokusunu veren organik maddedir. Arı

soktuğu zaman bu maddeden 1 mg kadar açığa çıkar, bu yolla arı, kendini

koruma amacıyla diğer arılara haber verir. (Doğada haberleşmeyi sağlayan

bu tür maddelere feromon denir) Bir arı sokması sonucu kana kaç molekül

izopentil asetat ve kaç atom C karışır?

1.12 Glikoz'un mol kütlesi 180 g mol–1 dir. Yoğunluğu 1,56 g cm–3 olduğuna

göre mol hacmi nedir?

1.13 Glikoz -1- fosfat, vücutta karbohidrat metabolizması için önemlidir. Mol

kütlesi 260 g mol–1 dir. Yoğunluğu 1,5 g cm–3 olduğuna göre mol hacmi

ve bir molekülünün hacmi nedir?

2.14 DNA (Deoksiribonükleik asit) kalıtımı sağlayan bir bileşiktir. Bir DNA

örneğinin yoğunluğu 1,1 g cm–3 ve mol kütlesi 6,0 x 108 g mol–1 bu-

lunmuştur. Bir DNA molekülünün hacmi nedir?

Yüzde bileşim

2.15 Vitamin B12, siyanokabolamin, beslenme için gerekli bir vitamindir,

yokluğu kansızlığa yol açar. Bileşiminde % 4,34 Co bulunur, Molekülün

bir tane Co atomu içerdiği bilindiğine göre bileşiğin mol kütlesi nedir?

2.16 Aşağıda formülleri verilen azot oksitlerinde N yüzdesini bulunuz:

8

(a) NO, (b) NO2, (c) N2O4, (ç) N2O

2.17 Bazı fotoelektrik hücrelerde aşağıdaki kadmiyum bileşikleri kullanılır, bu

bileşiklerdeki Cd yüzdelerini bulunuz.

(a) CoS, (b) CdSe, (c) CdTe.

2.18 İlk asal gaz bileşikleri, 1964 de yapılan XeF2 ve XeF4 dür, bileşiklerdeki

Xe yüzdesini bulunuz.

2.19 Aşağıdaki bileşiklerin yüzde bileşimini bulunuz:

(a) HCHO, (b) CaSO4, (c) C2H5SH,

(ç) CCl3CHO . H2O, (d) N2H4 . HCl (e) XeOF4

(f) Mg2Si3O8 . 2H2O.

2.20 Dimetilnitrozamin, (CH3)2N2O, karsinojen (kanser yapıcı) bir bileşiktir.

Yiyecek ve içeceklerde bulunan nitrit bileşiklerinin (koruyucu olarak

katılır), diğer bileşiklerle etkileşmesinden oluşur. (a) mol kütlesi nedir?

(b) 100 mg bileşikteki mol sayısını ve molekül sayısını bulunuz. (c)

Bileşiğin yüzde bileşimini bulunuz. (ç) 1 x 1012 molekül bileşiğin mol

sayısını ve kütlesini bulunuz.

2.21 Sakkarin, C7H5NO3S, şeker yerine kullanılan bir yapay tatlandırıcıdır.

(a) Mol kütlesi nedir? (b) 1,5 milimol sakkarinin kütlesini bulunuz.

(c) 1,83 g sakkarinde kaç atom H vardır? (ç) Bileşiğin yüzde bileşimini

bulunuz.

2.22 Evrenin bileşimi, atom yüzdesi olarak, % 93 H ve % 7 He'dur. Evrenin

bileşimini kütle yüzdesi olarak bulunuz.

2.23 Deniz suyunda % 0,00654 Br (Br– şeklinde) bulunur. 10 dm3 deniz suyunda kaç g ve kaç mol Br2 vardır? (Deniz suyunun yoğunluğu 1,025 g

cm–3 dür).

2.24 Deniz suyunda Cl (Cl– şeklinde) miktarı, 1 kg deniz suyunda 19 g dır.

Okyanusların hacmi 1,4 x 1021 dm3 tür. Okyanuslarda kaç ton kaç mol Cl2 vardır? (Deniz suyunun yoğunluğu 1,025 g cm–3 dür.)

9

2.25 44 g alkol alınırsa, kanda alkol miktarı 100 cm3 de 0,080 g olur. Erişkinde

kan hacmi 7 dm3 olduğuna göre alkolün yüzde kaçı kana karışmıştır?

Molekül formüllerinin bulunması

2.26 Aşağıdaki bileşiklerin en basit formülleri nedir?

(a) C6H6, (b) C2H6O2 (c) P4O6 (ç) B2H6

(d) C6H12O6 (e) Al2Br6 (f) C4H4O6Na2

2.27 Sadece S ve N içerdiği bilinen bir bileşiğin % 69,6 S içerdiği bulunmuştur.

En basit formülü ve molekül kütlesi 184 ü ise molekül formülü nedir?

2.28 Yağlı boyalarda kullanılan beyaz pigment bir titan oksittir. % 59,9 Ti

içerdiği bilindiğine göre bileşiğin en basit formülü nedir?

2.29 Yüzde bileşimi % 71,65 Cl, % 24,27 C ve % 4,07 H olan bir bileşiğin en

basit formülü nedir? Molekül kütlesi 99 g mol–1 ise molekül formülü ne-

dir?

2.30 Sadece I ve O içerdiği bilinen bir bileşiğin % 76,05 I içerdiği bulunmuştur.

Bileşiğin en basit formülü nedir?

2.31 Sadece C, H ve O içerdiği bilinen bir bileşiğin % 48,38 C ve % 8,12 H

içerdiği bulunmuştur. En basit formülü ve mol kütlesi 74 g mol–1 ise mo-

lekül formülü nedir?

2.32 Kortizon, romatizma tedavisinde kullanılan bir hormondur. % 69,96 C, %

7,83 H ve % 22,21 O içerdiği bilinir. Mol kütlesi 360 g mol–1 olduğuna

göre molekül formülü nedir?

2.33 Penisilin üzde bileşimi ve mol kütlesi aşağıda verilmiştir. % 53,83 C, %

6,45 H, % 8,97 N, % 10,26 S, 20,49 O; 312 g mol–1. Molekül formülünü

bulunuz.

2.34 Hekzametilendiamin, naylon yapımında kullanılır. % 62,07 C, % 13,79 H

ve % 24,14 N içerdiği bilindiğine göre en basit formülü nedir? Molekül

kütlesi 116 u olduğuna göre molekül formülü nedir?

2.35 Melamin, aynı adı taşıyan plâstiklerin yapımında kullanılır. Yapısında C, H ve N bulunur. 1,26 g'lık bir örneği yakıldığı zaman 1,32 g CO2 ve 0,54

g H2O oluşmaktadır. En basit formülünü ve molekül kütlesi 126 u ise mo-

lekül formülünü bulunuz.

10

2.36 Etilenglikol, antifiriz olarak kullanılır. 0,31 g'lık bir örneğin, yakma analizi 0,44 g CO2 ve 0,28 g H2O veriyor. Bileşiğin sadece C, H ve O

içerdiği bilindiğine göre en basit formülü nedir? Mol kütlesi 62 g mol–1

ise molekül formülü nedir? Bileşiğin yüzde bileşimi nedir?

2.37 Formaldehit, dezenfektan olarak ve bakalit yapımında kullanılır.

Yapısında C, H ve O bulunur. 150 mg'lık bir örneğin yakma analizi 220 mg CO2 ve 90 mg H2O veriyor. Normal koşullarda örneğin hacmi 112

cm3 olduğuna göre mol kütlesi ve molekül formülü nedir?

2.38 C vitamini (bileşiğin adı askorbik asit), C, H ve O içerir. 10,68 mg'lık bir örnek yakıldığı zaman 16,02 mg CO2 ve 4,37 mg H2O oluşmuştur. Mol

kütlesi 176 g mol–1 ise molekül formülü nedir? Yüzde bileşimi nedir?

2.39 Akrilonitril, sentetik elyaf olarak kullanılan akrilik polimerlerin (örneğin,

orlon) yapımında kullanılır. 10 mg'lık örneğin yakma analizi sonucu 24,91 mg CO2 ve 5,09 mg H2O oluşmuştur. C, H ve N içerdiği bilindiğine göre

yüzde bileşimi nedir? Mol kütlesi 53 g mol–1 ise molekül formülü nedir?

2.40 C, H, N ve O içerdiği bilinen bir organik bileşiğin 0,157 g'lık bir örneği yakıldığı zaman 0,2130 g CO2 ve 0,0310 g H2O oluşmuştur. 0,103 g'lık

bir örnekteki N, NH3 haline dönüştürülüp 0,023 g NH3 elde edilmiştir.

Bileşiğin en basit formülü nedir?

2.41 Aşağıdaki nicel analiz sonuçlarından organik bileşiğin molekül formülünü bulunuz: 0,1156 g'lık bir örneğin yakma analizi sonucu, 0,1638 g CO2 ve

0,1676 g H2O elde edilmiştir. Aynı miktarda diğer bir örnekte azot analizi

yapılarak 0,0634 g NH3 elde edilmiştir. Bileşiğin mol kütlesi 31 g mol–1

dir.

(Hatırlatma: bileşiğin nitel analiz sonuçları verilmemiştir. Bileşikte C, H

ve N miktarı bulunduktan sonra O miktarı da -eğer varsa- bulunmalıdır. O

yoksa, örneğin kütlesi, içerdiği C, H ve N miktarları toplamına eşit ola-

caktır.)

2.42 Organik bileşiklerdeki S, SO4–2 iyonuna dönüştürülerek BaSO4 halinde

çöktürülür. Cl, Cl– iyonuna dönüştürülerek AgCl halinde çöktürülür.

Aşağıda nitel analiz ve nicel analiz sonuçları ve mol kütleleri verilen

bileşiklerin molekül formüllerini bulunuz:

11

(a) C ve S içerdiği bilinen bir bileşiğin 0,38 g'lık bir örneği 2,33 g BaSO4

veriyor, mol kütlesi, 76 g mol–1.

(b) C ve Cl içerdiği bilinen bir bileşiğin 61,6 mg'lık bir örneği 229,6 mg

AgCl veriyor, mol kütlesi 154 g mol–1.

2.43 C, H, O, N ve S içerdiği bilinen sülfanilamit (bir sülfa ilâcı) nicel analiz

sonuçları aşağıda verilmiştir. 0,860 g'lık bir örneğin yakma analizi 1,320 g CO2 ve 0,360 g H2O vermiştir. Aynı miktarda örnekte N analizi, 0,170 g

NH3 ve aynı miktarda bir diğer örnekte S analizi, 1,165 g BaSO4

vermiştir. Bileşiğin mol kütlesi 172 g mol–1 olduğuna göre molekül

formülü nedir?

Reaksiyon denklemlerinin denkleştirilmesi (Yükseltgenme sayısı değişmesi

yöntemi)

2.45 Aşağıdaki denklemleri yükseltgenme sayısı değişmesi yöntemiyle

denkleştiriniz.

(a) C2N2 + F1 CF4 + NF3

(b) CuO + NH3 Cu + N2 + H2O

(c) N2H4 + H2O2 N2 + H2O

(d) K2Cr2O7 + HI + HClO4 KCO4 + Cr2(SO4)3 + I2 + H2O

(e) P4 + NaOH + H2O NaH2PO2 + PH3

(f) MnSO4 + PbO2 + H2SO4 HMnO4 + PbSO4 + H2O

(g) K + KNO3 N2 + K2O

(ğ) AsH3 + KClO3 H3AsO4 + KCl

(h) SnCl2 + O2 + HCl H2SnCl6 + H2O

(ı) Cr2O72– + Fe2+

a

H+ Fe3+ + Cr3+

(i) CuO + NH3 Cu + N2 + H2O

(j) K2Cr2O7 + KBr + H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + Br2 + H2O

12

(k) N2H4 + H2O2 N2 + H2O

(l) Ag2S + HNO3 AgNO3 + NO + S + H2O

(m) H3AsO4 + Zn + HNO3 AsH3 + Zn(NO3)2 + H2O

(n) FeSO4 + KClO3 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + KCl + H2O

(o) H2SO3 + HIO3 H2SO4 + I2 + H2O

(ö) Br2 + As2O3 + H2O H3AsO4 + N2O3 + H2O

(p) Hg + HNO3 + H2SO4 + HgSO4 + N2O3 + H2O

(r) C + HNO3 NO2 + H2O + CO2

(s) PbO2 + Mn(NO3)2 + H2SO4 PbSO4 + HNO3 + HMnO4

(ş) KOH + Cl2 KCl + KClO + H2O

(t) NaHSO3 + NaIO3 + NaOH NaI + Na2SO4 + H2O

(u) Na3BiO3 + H2O2 + AgNO3 Ag3BiO4 + NaNO3 + H2O

(ü) HNO3 + P4 + H2O H3PO4 + N2O

(v) Pb + PbO2 + H2SO4 PbSO4 + H2O

(y) KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2

(z) HIO3 + HI I2 + H2O

(a) AgCl + AsH3 + H2O Ag + H3AsO4 + HCl

(b) Se + HNO3 SeO2 + NO + H2O

(c) PbO2 + NaCl + H2O Pb(OH)3 + NaClO

(ç) BiH3 + NaOH + H2O NaBiO2 + H2

(d) CrI3 + Cl2

a

H+ CrO4

– + Cl– + IO4–

(e) Hg2Cl2 + H2S Hg + S8 + HCl

(f') P4 + HClO + H2O H3PO4 + HCl

(g') NO2– + Cr2O7

2–

a

H+ Cr3+ + NO3

–

13

(ğ') MnO4– + S2–

a

OH– MnO2 + S

(h') Sb2S3 + NaClO3 + H2O H3SbO4 + NaCl + S

(ı') H2S + I2

a

OH– H2SO4 + I–

(i') CH3OH + Cr2O72–

a

H+ CH2O + Cr3+

Kimyasal reaksiyonlara dayanan hesaplamalar

2.46 Aşırı miktarda NH3 gazı 1,70 g BF3 ile etkileşirse kaç g NH3. BF3 oluşur?

2.47 15 x 1220 molekül H2 den oluşan HF'nin kütlesi nedir? Kaç mol F2 har-

canmıştır?

2.48 10 dm3 benzeni yakmak için kaç kg O2 gerekir ve kaç g CO2 oluşur?

(Benzenin yoğunluğu 0,88 g cm–3)

C6H6 (s) + 15/2 O2 (g) 6CO2 (g) + 3H2O (s)

2.49 Uzay araçlarının fırlatılması için yakıt olarak Al – NH4ClO4 karışımı kul-

lanılmıştır. Her 1 kg için ne kadar NH4ClO4 harcanır?

3Al (k) + 3 NH4ClO4 (k) Al2O3 (k) + AlCl3 (k) + 3NO (g) + 6H2I (s)

2.50 TNT, trinitrotoluen, patladığı zaman oluşan ürünlerin hepsi gazdır. 4,54 kg

TNT patladığı zaman oluşan gazların normal koşullarda toplam hacmi

nedir?

4 C3H5(NO3)3 (k) ›s› 12CO2 (g) + 6N2(g) + 10H2O (g)

2.51 Sodyum bikarbonat, NaHCO3 ve magnezyum hidroksit, Mg(OH)2, mide

asidini nötralleştirmek için kullanılırlar; birincisi katıdır, diğeri sulu süspansiyon halindedir. 1g NaHCO3 veya 1 g Mg(OH)2 den hangisinin

daha etkin olduğunu bulunuz.

(Yol gösterme: Her iki tuzun etkilediği HCl mol sayılarını karşılaştırınız.) (Mg(OH)2, sulu süspansiyonuna magnezya sütü denir.)

NaHCO3 (k) + HCl (sulu) NaCl (sulu) + H2O (s) + CO2(g)

Mg(OH)2 (k) + 2HCl (sulu) MgCl2 (sulu) + 2H2O(s)

2.52 Benzinin % 100 izooktan, izo-C8H18 olduğu farzedilirse 50 dm3 benzini yakmak için gerekli O2'nin hacmi ve oluşan CO2'in hacmi normal

koşullarda nedir? (İzo-C8H18 yoğunluğu 0,69 g cm–3)

izo-C8H18(s) + 25/2 O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(s)

14

2.53 Soda camı, soda, Na2CO3, kireçtaşı, CaCO3 ve kum, SiO2 eritilerek

yapılır. Bileşimi değişir, fakat genel reaksiyon aşağıda verilmiştir. 100 tane meşrubat şişesi (her biri 200 g) yapmak için ne kadar kum ve soda harcanır?

Na2CO3(k) + CaCO3(k) + 6SiO2(k) Na2O. CaO. 6SiO2(k) + 2CO2

2.54 Yüksek fırında Fe üretimi sırasında aşağıdaki reaksiyonlar yürür:

2C(k) + O2 (g) 2CO(g)

Fe2O3(k) + 3CO (g) 2Fe(k) + 3CO2(g)

1. Reaksiyonda oluşan CO'in hepzinin 2. reaksiyonda kullanıldığı kabul edilirse 1 ton Fe elde etmek için ne kadar O2 gerektiğini bulunuz.

(Yol gösterme: Soruyu çözerken iki yol izlenebilir. (i) Fe için gerekli CO miktarı ve sonra bu kadar CO için gerekli O2 miktarı bulunur. Veya, (ii)

iki reaksiyon toplanır ve hesaplama bir basamakta yapılır.)

2.55 HNO3, Ostwald prosesi ile üretilir. Reaksiyon denklemleri aşağıda

yazılmıştır. 1000 ton HNO3 elde etmek için ne kadar NH3 gerektiğini

bulunuz. Her reaksiyonun verimi % 100 kabul edilecektir.

4NH3(g) + SO2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)

2NO(g) + O2(g) 2NO(g)

3NO2(g) + HgO(s) 2HNO3 (sulu) + NO(g)

2.56 Etilen glikol, C2H4(OH)2 antifiriz olarak kullanılır ve etilen oksit,

C2H4O'den hazırlanır. C2H4O, etilenin yükseltgenmesinden elde edilir.

C2H4(g) + 1/2 O2(g) C2H4O(g)

C2H4O(g) + H2O(s) C2H4(OH)2(s)

Normal koşullarda 224 dm3 etilenden kaç dm3 etilenoksit ve kaç g etilen

glikol oluşur? Her iki reaksiyonun verimi % 90 dır.

2.57 Kireç, CaO, kireçtaşı, CaCO3'dan hazırlanır. 3 ton % 50 saf CaCO3'den ne

kadar CaO oluşur? 560 kg CaO oluşmuşsa reaksiyonun verimi nedir?

CaCO3(k) CaO(k) + CO2(g)

15

2.58 155 g Ca(PO4)2 ile etkileşen % 98 lik H2SO4 çözeltisinin kütlesini bulu-

nuz. Kaç g CaSO4 oluşur? 170 g CaSO4 oluşmuşsa reaksiyonun verimi ne-

dir?

Ca3(PO4)2(k) + 3H2SO4 (sulu) 3CaSO4(k) + 2H3PO4 (sulu)

2.59 Kalsiyum hidrür, CaH2, su ile etkileşirse H2 açığa çıkar. Normal

koşullarda 100 cm3 H2 elde etmek için kaç g CaH2 alınmalıdır?

Reaksiyonun verimi % 80 dir.

CaH2 (k) + 2H2O (s) Ca(OH)2 (sulu) + Hg(g)

2.60 Mg3N2, magnezyum nitrür, su ile etkileşirse NH3 açığa çıkar. 3 g % 90

saf Mg3 N2 aşırı su ile etkileşirse elde edilen NH3'ın normal koşullarda

hacmi nedir? 800 cm3 NH3 toplanmışsa reaksiyonun verimi nedir?

Mg3N2(k) + 6H2O(s) 3Mg(OH)2 (sulu) + 2NH3(g)

2.61 Al4C3, alüminyum karbür, su ile etkileşirse CH4, metan açığa çıkar. 1 g

Al4C3 den elde edilen CH4'ın normal koşullarda hacmi 400 cm3 dür.

Al4C3'ün saflığı nedir?

Al4C4(k) + 12H2O(s) 4Al(OH)3 (sulu) + 3CH4(g)

2.62 2 g Hg'nin tamamen çözünmesi için kaç g % 70'lik HNO3 kullanmak gere-

kir.

Hg(s) + 4HNO3 (sulu) Hg(NO3)2 (sulu) + 2NO2(g) + 2H2O(s)

2.63 Bronz (tunç), Cu-Zn alaşımıdır. HCl ile etkileştirilirse Zn çözünür, Cu et -

kileşmez.

Zn(k) + 2HCl (sulu) ZnCl2 (sulu) + H2(g)

500,0 mg alaşım, aşırı HCl ile etkileştiği zaman 105,6 mg ZnCl2 oluşuyor.

Alaşımdaki Cu yüzdesi nedir?

2.64 Hg'nin alaşımlarına malgama (veya amalgam) denir. Na malgaması su ile

etkileşirse, Na çözünür ve H2 açığa çıkar; Hg etkileşmez.

2Na(k) + 2H2O(s) 2NaOH (sulu) + Hg(g)

16

0,5 g malgamadan normal koşullarda 72 cm3 H2 elde edilmişse malgama-

daki Na yüzdesi nedir?

2.65 NaH ve AlH3 karışımı suyla etkileştirilerek açığa çıkan H2 toplanıyor.

8,4 g karışımdan 1,4 g H2 elde edilmişse karışımdaki NaH miktarı nedir?

NaH(k) + H2O (s) Na(OH) (sulu) + H2(g)

AlH3 (k) 3H2O(s) Al(OH)3 (sulu) + 3H2 (g)

Sınırlayıcı reaktife dayanan hesaplamalar

2.66 Aspirin, salisilik asit, C7H6O3 ve asetanhidrit, C4H6O3'den hazırlanır:

C7H6O3(k) C4H6O3(s) + C9H8O4(k) + C2H4O2(s)

(a) 1 g aspirin için kaç g salisilik asit kullanmak gerekir?

(b) 2,76 g salisilik asit ve 1,02 g asetanhidritten ne kadar aspirin oluşur?

2.67 Kalsiyum karbür, CaO ve C dan hazırlanır:

CaO(k) + 3C(k) CaC2(k) + CO(g)

10 kg CaO ve 10 kg C'dan ne kadar CaC2 oluşur? Geriye hangi reaktiften

ne kadar kalır?

2.68 NH3, Haber prosesi ile N2 ve H2 den üretilir:

N2(g) + 3Hg(g) 2NH3(g)

(a) Normal koşullarda 4,48 m3 N2 ve 11,2 m3 H2 den kaç kg NH3 oluşur?

Geriye hangi gazdan kaç kg kalır?

(b) 2,5 kg N2 ve 5 kg Hg"den ne kadar NH3 oluşur?

2.69 Haber prosesi ile NH3 üretimi için gerekli H2, metan, CH4 ve sudan

hazırlanır.

CH4 (g) + H2O (g) CO(g) + 3H2(g)

(a) 5 ton CH4 için ne kadar su kullanılır?

(b) 5 ton CH4 ve 5 ton H2O dan ne kadar H2 elde edilir?

2.70 Gümüş ve kükürt ısıtılınca Ag2S oluşur:

17

16Ag(k) + S8 (k) 8 Ag2S (k)

1,08 g Ag, 0,2 g s ile ısıtılırsa kaç g Ag2S oluşur?

2.71 NH3, katı CuO üzerinden yüksek sıcaklıkta geçirilirse 50 g NH3 ve 250 g

CuO'dan ne kadar Cu ve ne kadar N2 oluşur?

2NH3(g) + 3CuO(k) 3Cu(k) + N2(g) 3H2O(g)

2.72 Metanol alkol olarak ve yarış arabalarında yakıt olarak da kullanılır. CO ve H2 den hazırlanır.

2H2(g) + CO(g) CH3OH(s)

100 kg H2 ve 500 kg CO'den ne kadar CH3OH oluşur? 480 kg CH3OH

oluşmuşsa reaksiyonun verimi nedir?

2.73 Akrilonitril (Soru 2.39), propilen, C3H6, NH3 ve O2 den hazırlanır:

2C3H6(g) + 2NH3(g) + 3O2(g) 2C3H3N + 6H2O(g)

1 ton propilen ve 1 ton NH3, aşırı O2 ile etkileşirse ne kadar akrilonitril

oluşur? Geriye hangi reaktiften ne kadar kalır?

2.74 Klorbenzen, C6H5Cl, benzen, C6H6 ve Cl2 dan hazırlanır:

C6H6(s) + Cl2(g) C6H5Cl(s) + HCl(g)

7,8 g C6H6 ve 30,5 g % 90 saf Cl'dan ne kadar C6H5Cl oluşur? 20 g

C6H5Cl elde edilmişse reaksiyonun verimi nedir?

YENİ SORULARA YANITLAR

2.1 (b) 158,1 g mol–1, (c) 242,5 mol–1, (e) 62 mol–1

2.2 (b) 158,1 u, 26,3 x 10–23 g, (c) 242,5 u, 40,3 x 10–23 g, (e) 62 u,

10,3 x 10–23 g

2.3 (a) 62,5 mol, (c) 7,47 x 10–3 mol, (d) 0,11 x 106 mol, (g) 0,29 mol

2.4 (a) 376 x 1023 molekül, (d) 66 x 104 atom, (g) 1,75 x 1023 molekül

2.5 (a) 0,1 mol, (b) 7,05 x 103 mol, (c) 0,31 x 10–3 mol, (d) 0,572 mol

2.6 (b) 16,6 mol, 533 g, (c) 16,6 mol, 4,263 kg, (g) 1 x 10–6 mol, 180 g

18

2.7 (a) 1,524 g (b) 395,6 kg, (c) 180 mg, (d) 397 g

2.8 (a) 0,031 mol, 188 x 1020, (b) 7,5 x 10–3 mol, 45 x 1020, (e) 2,9 x 10–3

mol, 175 x 1019

2.9 122 x 1018 atom

2.10 2,42 x 1021 g

2.11 5 x 1015 molekül, 4 x 1016 C atomu

2.12 115 cm3

2.13 175 cm3, 2,9 x 10–22 cm3

2.14 9,1 x 10–16 cm3

2.15 1360 g mol–1

2.16 (a) % 46,7, (b) % 30,4

2.17 (a) % 77,8, (b) % 58,7

2.18 % 22,5, % 36,7

2.19 (b) % 29,4 Ca, % 23,6 S, % 47 O, (ç) % 14,50 C, % 64,35 Cl, % 9,67 O % 0,60 H, % 10,88 H2O

2.20 (a) 74 g mol–1, (b) 1,35 x 10–3 mol, 81 x 1019, (c) % 32,43 C,

% 8,11 H, % 37,84 N, % 21,62 O, (ç) 16,6 x 10–13 mol, 0,12 x 10–9 g

2.21 (a) 183 g mol–1, (b) 274,5 mg, (c) 30 x 1021 (ç) % 45,90 C, % 2,73 H, %

7,65 N, % 26,23 O, % 17,49 S

2.22 % 77 H, % 23 He

2.23 0,667 g Br2, 0,004 mol Br2

2.24 27,3 x 1015 ton Cl2, 3,8 x 1020 mol

2.25 % 13

2.26 (a) CH (c) P2O3 (d) CHO

2.27 SN, S4N4

2.28 TiO2

19

2.29 CH2Cl, C2H4Cl2

2.30 I2O5

2.31 C3H6O2

2.32 C12H28O5

2.33 C14H20N2SO4

2.34 C3H8N, C6H16N2

2.35 C3N6H6

2.36 CH3O, C2H6O2, % 38,70 C, % 9,68 H, % 51,62 O

2.37 30 g mol–1, CH2O

2.38 C6H8O6, % 40,9 C, % 4,55 H, % 54,55 O

2.39 % 67,92 C, % 5,66 H, % 26,42 O, C3H3N

2.40 C7H5N3O6

2.41 CH5N

2.42 (a) CS2, (b) CCl4

2.43 COCl2

2.44 C6H8N2SO2

2.45 Reaktiflerin ve ürünlerin katsayıları sırayla yazılmıştır:

(a) 1,7,2,3 (b) 3,2,3,1,3 (c) 1,2,1,4 (ç) 1,1,1,4

(d) 1,6,8,2,2,3,7 (e) 1,3,3,3,1 (f) 2,5,3,2,5,2 (g) 10,2,1,6

(ğ) 3,4,3,4 (h) 2,1,8,2,2 (ı) 1,6,14H+, 6,2,7 H2O

(i) 3,2,3,1,3 (j) 1,6,7,4,1,3,1 (k) 1,2,1,4 (l) 3,8,2,3,6,

(m) 1,4,8,1,4,4 (n) 6,1,3,3,1,3 (o) 5,2,5,1,1 (ö) 2,1,5,2,4

(p) 2,2,2,2,1,3 (r) 1,4,4,2,1 (s) 5,5,2,5,4,2 (ş) 2,1,1,1,1

(t) 3,1,3,1,3,3 (u) 1,1,3,1,3,1 (ü) 10,2,7,8,5 (v) 1,1,2,2,

(y) 2,1,1,1 (z) 1,5,3,3 (a) 8,1,4,8,1,8 (b) 1,4,3,4,2

20

(c) 2,1,3,2,1 (ç) 1,1,1,1,3 (d) 2,27,64 OH–, 2,54,6, 32 H2O

(e) 8,8,16,1,16 (f) 1,10,6,4,10 (ğ) 3,1,8 H+,2,3,4 H2O

(ğ) 2,3,4H2O 2,3,8 OH– (h) 3,5,9,6,5,9

(ı) 1,1,8 OH–,1,8,4 H2O (i) 3,1,8H+,3,2,7 H2O

2.46 1,925 g

2.47 0,10 g, 0,25 x 10–3 mol

2.48 27,08 kg O2, 29,78 kg CO2

2.49 4,4 kg

2.50 3,25 m3

2.51 1 g NaHCO3, 0,012 mol ve 1 g Mg(OH)2, 0,023 mol asit nötralleştirir.

2.52 84,74 m3 O2, 54,23 m3 CO2

2.53 151 kg kum, 29 kg soda

2.54 428,6 kg

2.55 404,8 ton

2.56 20,2 dm3 etilenoksit, 50,2 g etilenglikol

2.57 840 kg, % 66,7

2.58 150 g H2SO4, 204 g CaSO4, % 83,33

2.59 234,4 g

2.60 1,21 dm3, % 66,1

2.61 % 85,7

2.62 3,58 g

2.63 % 90,4

2.64 % 29,6

2.65 2,4 g NaH

2.66 (a) 0,767 g NaH, (b) 1,80 g

21

2.67 sınırlayıcı reaktif: CaO, 11,43 kg CaC2, 3,57 kgC

2.68 sınırlayıcı reaktif: H2, 5,67 kg NH3, 0,92 kg N2, (b) sınırlayıcı reaktif:

H2, 28,33 kg NH3

2.69 (a) 5,6 ton H2O, (ii) sr: H2O, 1,67 ton H2

2.70 sınırlayıcı reaktif: Ag, 1,24 g Ag2S

2.71 sınırlayıcı reaktif: CuO, 199,1 g Cu, 29,5 g N2

2.72 sınırlayıcı reaktif: CO, 571,5 kg CH3OH, % 84

2.73 sınırlayıcı reaktif: C3H6, 1,26 ton C3H3N, 595,2 kg NH3

2.74 sınırlayıcı reaktif: C6H6, 22,5 g C6H5Cl, % 89

YENİ SORULAR* İşaretli sorular "Temel Üniversite Kimyası"nda küçük punto ile yazılan İleri

Düzeyde bilgi için düzenlenmiştir.

Atom içi parçacıklar

3.1 Aşağıdaki sayılarda proton ve nötron içeren atomların sembollerini

yazınız.

(a) 30p, 34n (b) 20p, 22n (c) 73 p, 108n

(ç) 60e, 84n (d) 23 e, 28n (e) 81 e, 122 n

3.2 Aşağıdaki atom kütle numaraları, nötron sayıları ve yükleri verilmiş olan

atom iyonlarının sembollerini yazınız, elektron sayılarını bulunuz.

(a) A: 45, 24n, 3+ yüklü atom iyonu

(b) A: 137, 81n, 2+ yüklü atom iyonu

22

(c) A: 79, 45n, 2– yüklü atom iyonu

3.3 Aşağıda atom kütle numaraları, nötron sayıları ve elektron sayıları

verilmiş olan atom iyonlarının yükünü bulunuz, atomların ve atom

iyonlarının sembollerini yazınız.

(a) A: 45, 24n, 19e (b) A: 152, 89n, 60e (c) A: 108, 47n, 60e

(ç) A: 80, 45n, 36 e (d) A: 32, 16n, 18e (e) A: 108, 47n, 60e

3.4 Aşağıda bazı atom iyonlarının elektron ve nötron sayıları ve yükleri veril-

miştir. Karşılık gelen atomların sembollerini yazınız.

(a) 36e, 50n, 2+ yüklü atom iyonu

(b) 46e, 66n, 3+ yüklü atom iyonu

(c) 54 e, 74n, 1– yüklü atom iyonu

Atom kütlesi. Kütle spektrumları

3.5 Aşağıdakilerden hangileri izotop çiftleridir?

(a) 1

2H ve 13H (b)

13H ve 2

4He – (c) 1120Na ve 11

23Na

(ç) 612C ve 7

14N – (d) 2040Ca ve 21

45Sc

3.6 Aşağıdakilerden hangileri izobar çiftleridir?

(a) 82208Pb ve 83

208Bi (b) 26Ne ve 3

6Li (c) 1

3H – ve 24He

(ç) 512B ve 83

208Bi (d) 511B ve 6

12C

3.7 Na+ iyonu için yük/kütle oranı 42 x 102 C/kg dır. Na+ iyonunun kütlesini

bulunuz. (Na+ iyonunun yükü 1,6 x 10–19 C dur.) Na mol kütlesini bulu-

nuz. (Elektronun kütlesi iyonun kütlesi yanında ihmal edilebilir

olduğundan iyonun kütlesi atomun kütlesine eşit alınabilir.)

3.8 S2+ izotop iyonları için kütle/yük oranları 1,657 x 10–7 kg/C ve

1,760 x 10–7 kg/C bulunmuştur. İzotopların kütlelerini u cinsinden bulu-

nuz. S+ izotop iyonları için kütle/yük oranları ne olacaktır?

23

3.9 Doğal Mg elementi, % 78,70 24Mg, % 10,13 25Mg ve % 11,17 26Mg

izotoplarını içerir. Bu izotopların kütleleri, sırasıyla, 23,985 u, 24,986 u ve

25,983 u dur. Mg'un atom kütlesini bulunuz.

3.10 Doğal Ir elementi, % 37,3 191Ir ve % 62,7 193Ir izotoplarını içerir. Bu izo-

topların kütleleri, sırasıyla 191,0 u ve 193,0 u dur. Ir'un atom kütlesini

bulunuz.

3.11 Doğal bir elementin kütle spektrumunda 69 ve 71 atom kütle

numarasındaki piklerin bağıl bollukları % 60,4 ve % 39,6 bulunmuştur. Bu

izotopların kütleleri, sırasıyla 68,93 u ve 70,92 u dur. Elementin atom

kütlesini bulunuz.

3.12 B atom kütlesi 10,81 u dur ve 10B ve 11B izotoplarını içerir. Bu

izotopların kütleleri, sırasıyla 10,0129 u ve 11,0093 u dur. İzotopların

bağıl bolluklarını bulunuz.

3.13 Ag atom kütlesi 107,870 u dur ve 107Ag ve 109Ag izotoplarını içerir. Bu

izotopların atom kütleleri, sırasıyla 106,905 u ve 108,905 u dur.

İzotopların bağıl bolluklarını bulunuz.

3.14* Brom, Br2 kütle spektrumunda 158, 160 ve 162 atomkütle numarasında üç

pik elde edilmiştir ve piklerin bağıl bolluklarının % 25,34, % 50,00 ve %

24,66 olduğu gözlenmiştir. Br atomunun doğal izotopları ve bunların bağıl

bolluğu nedir?

Çekirdek bağlanma enerjisi

3.15* 36Li atom kütlesi 6,01347 u'dur. Atom başına kütle kaybını ve bağlanma

enerjisini bulunuz.

3.16* 2656Fe atomunun bağlanma enerjisi 80,87 x 10–5 erg'dir. Gerçek atom

kütlesi nedir?

3.17* Helyum-3, helyum-4 ve helyum-6 izotoplarının atom kütleleri sırasıyla

3,01493 u, 4,00 150 u ve 6,01347 u dur. Hangi izotopta kütle kaybı en faz -

ladır? Bu izotop için bağlanma enerjisi nedir?

24

3.18* 816O atomunun kütlesi 15,9905 u'dur. Atom başına kütle kaybını ve

bağlanma enerjisini bulunuz. Mol başına kütle kaybını ve bağlanma enerji-

sini bulunuz.

Elektromagnetik ışıma. Planck kuramı

3.19 99,5 MHz de yayın yapan bir FM radyo istasyonuna ait radyo dalga larının

dalga boyuna bulunuz.

3.20 AM Radyo dalgaları frekans sınırı 600-1500 KHz'dir. Karşılık gelen dalga

boyu sınırını bulunuz.

3.21 Kobalt-60, bir çekirdek reaktöründe hazırlanan bir yapay izotoptur. -

Işınları verir ve kanser hastalıklarının ışın tedavisi (radyoterapisi)nde

kullanılır. -Işımasının dalga boyu 1A° ise frekansı nedir?

3.22 Frekansı 600 kHz olan bir radyo dalgası, Ay'dan Dünya'ya yaklaşık kaç

dakikada gelir? Ay'ın Dünya'dan uzaklığı, 384 381 km'dir. Sorunun

çözümü için ışımanın frekansının yani türünün bilinmesi gerekli midir?

3.23 Frekansı 1 x 1010s–1 olan bir mikrodalga ışımasının dalga boyunu ve bu

ışımaya ait bir fotonun enerjisini (yani ışımanın kuantum başına enerjisini)

bulunuz.

3.24 Günümüzde kompakt disk çalarlar, laser ışığı kullanırlar. Işığın dalga boyu

800 nm ise frekansını ve bu ışımaya ait bir fotonun enerjisini bulunuz.

3.25 Sodyumun sarı ışığına ait spektrum çizgilerinin (sodyum D-çizgileri) dalga

boyları 5890 A° ve 5896 A° dür. 5890 A° dalga boyundaki çizgiyi

oluşturan elektronik geçişe ait enerjiyi bulunuz. (Soru aşağıdaki şekilde de

sorulabilir: 5890 A° dalga boyundaki ışımanın kuantum başına enerjisini

(yani bu ışımaya ait bir fotonun enerjisini) bulunuz.

3.27 Stronsiyum ve stronsiyum içeren bileşikler, Bunsen beki alevinde ısıtılırsa,

mavi ışık yayınlar. Işımanın dalga boyu 461 nm dir. Işımanın frekansını ve

kuantum başına enerjisini bulunuz.)

3.28 Lityumun kırmızı ışığına ait spektrum çizgisinin oluşması için lityum

içeren bileşiklerin parçalanarak lityum atomlarının 2,96 x 10–19J

değerinde bir enerji ile uyarılmaları gerekir. Uyarılan elektron, temel

duruma dönerken kırmızı ışık yayınlar. Işımanın dalga boyu nedir? Bir

mol lityum atomunun uyarılması için ne kadar enerji gerekir?

25

Fotoelektrik olay

3.29* Lityumdan fotoelektronların fırlatılması için en düşük enerji, 279,7 kJ

mol–1 dir. Lityumdan fotoelektron fırlatabilen ışımanın en uzun dalga

boyu (eşik dalga boyu) ne olmalıdır?

3.30* Demirden fotoelektronların fırlatılması için en düşük enerji, 7,21 x 10–19J

dur. Demirde fotoelektrik olay gözlenmesi için ışımanın en düşük frekansı

(eşik frekansı) ve en uzun dalga boyu (eşik dalga boyu) ne olmalıdır?

Işınlama için dalga boyu 46 nm olan UV ışıması kullanılırsa, fırlayan foto-

elektronların enerjisi ve hızı ne olur?

3.31* Potasyum için eşik frekansı 5,41 x 1014s–1 dir. Işınlama için doğal boyu

250 nm olan ışıma kullanılırsa fırlayan fotoelektronların hızı ne olur?

3.32* Fotokromik camlarda çok az miktarda AgCl bulunur. Işık aldığı zaman AgCl molekülleri ayrışır. AgCl

h Ag + Cl ve oluşan Ag, camın ka-

rarmasına neden olur. Reaksiyon için gerekli enerji 310 kJ mol,1 olduğuna

göre, bu enerjinin tamamı ışıktan sağlanırsa reaksiyonu sağlayacak ışığın

en uzun dalga boyu nedir?

3.33* Sezyum, fotoelektrik hücrelerde çok kullanılır. Çünkü, iyonlaşma enerjisi

(atomdan bir elektron fırlatabilmek için gerekli enerji) en düşük metal

olduğundan ışıma ile kolayca iyonlaşır. Sezyum'un eşik dalga boyu 660

nm dir. 500 nm dalga boyunda ışıma ile ışınlanırsa fırlayan elektronların

enerjisi ne olur?

3.34* Fotoelektrik olaydan hırsız alarmlarında yararlanılır. Fotoelektrik hücrede,

ışıma demeti metal (katot) üzerine düşer, fırlayan elektronlar, anot

tarafından çekilir ve devre kapanarak akım geçer. Eğer, kapı, kasa vb.

üzerine düşürülen ışıma demetinin yolu hırsızın kolu ile engellenirse akım

kesileceğinden bir alarm sistemi çalışır. Fotoelektrik hücrede tungsten kul-

lanılırsa ve 125 nm dalga boyunda ışıma ile fırlayan elektronların enerjisi

8,0 x 10–12 erg bulunmuşsa, alarmın çalışması için kullanılacak ışımanın

eşik dalga boyu ne olmalıdır? Alarm, görünür ışık ile çalışır mı?

Atom spektrumları. Bohr atom kuramı

26

3.35 Hidrojen spektrumunda Lyman serisinin ilk çizgisi, birinci Bohr

yörüngesinde bulunan elektronun uyarılarak ikinci Bohr yörüngesine

çıktıktan sonra tekrar birincisine düşmesiyle oluşur. Çizginin (yani

yayınlanan ışımanın) dalga boyu ve bu ışımaya ait bir fotonun enerjisi ne-

dir? Işıma, elektromagnetik spektrumun hangi bölgesine düşer?

3.36 Hidrojen atomunda bir elektronun beşinci Bohr yörüngesinden üçüncüsüne

düşmesiyle salınan enerji ve yayınlanan ışımanın frekansı nedir? Işıma

hangi bölgede bulunur?

3.37 Hidrojen spektrumu, Balmer serisi çizgilerinden birinin dalga boyu 364

nm'dir. Balmer serisi, spekturm çizgileri veren bir elektronun bulunduğu

temel düzeyin baş kuantum sayısı 2 olduğuna göre, elektronun çıktığı

uyarılmış düzeyin baş kuantum sayısı nedir?

3.38 Hidrojen spektrumu Brackett serisi çizgilerinden biri elektronun dördüncü

Bohr yörüngesinden altıncısına çıkmasıyla oluşur. Bu çıkış için gerekli

enerji nedir? Bu enerjiyi almak için elektron tarafından soğurulması

gerekli ışımanın dalga boyu nedir? Elektron tekrar dördüncü yörüngeye

dönerken hangi dalga boyunda ışıma yayınlar?

3.39* Tek elektronlu atomlarda elektronun enerjisi, Eşitlik 3.10.11 ile verilir:

E = –mZ2e4 / 8n2h2 02

n: 1, 2, 3, …

Hidrojen, 1s elektronu için çekirdek yükü Z = 1 olduğu için Eşitlik 3.10.1

yazılabilir:

E = –A (1/n2) = –2,18 x 10–18 J (1/n2)

Eğer, atomun çekirdek yükü Z ise ns elektronu enerjisi

E = –A (Z2 / n2) = 2,18 x 10–18J (Z2/n2) n = 1, 2, 4, …

olur. He+2 dan bir elektron kopararak He2+ iyonu oluşturmak için

verilmesi gereken enerjiyi (yani He'un 2. iyonlaşma enerjisini) atom ve

mol başına bulunuz.

3.40* Soru 3.36 da verilen bilgiden yararlanarak Be3+ iyonundan bir elektron

koparmak için verilmesi gereken enerjiyi (yani Be'un 4. iyonlaşma

enerjisini) atom ve mol başına bulunuz.

27

3.41* Soru 3.36 da verilen bilgiden yararlanarak Li2+ iyonundan bir elektorn ko-

parmak için verilmesi gereken enerjiyi atom ve mol başına bulunuz.

3.42* Na'un 1s elektronu için iyonlaşma enerjisi, yani Na10+ dan bir elektron ko-

parmak için gerekli enerji 1,39 x 105 kJ mol–1 olarak ölçülmüştür. O

halde, 1s elektronunun gördüğü çekirdek yükü yani etkin çekirdek yükü ne

kadardır?

3.43 Aşağıdaki elektron dizilişlerinin hangisi uyarılmış bir duruma karşılık

gelir? Her biri için temel durumu yazınız.

(a) 1s22s23p1 (b) 1s22s22p6 (c) [Ne]3s23p34s1

(ç) 1s22s22p43s1 (d) [Ar]4s23d54p1 (e) [Ar]4s13d10

Atom numarası. Moseley yasası

3.44 Moseley eşitliğinde b = 1,0 verildiğine göre, vanadyumun belli bir seri

X- ışınları frekansı 1,2 x 1018 s–1 bulunmuşsa, teknesyumun aynı seri

X-ışınları frekansı ne olacaktır? Vanadyum ve teknesyum, atom

numaraları, sırasıyla 23 ve 43 dür.

3.45 Moseley eşitliğinde a = 5,0 x 107 ve b = 1,0 verildiğine göre, bir

elementin yayınladığı belli bir seri X-ışınları frekansı 8,70 x 1018 s–1

bulunmuşsa elementin atom numarası nedir?

YENİ SORULARA YANITLAR

3.1 (a) 3064X , (ç) 60

144X

3.2 (a) 21

45X 3,18e , (c) 34

79X 2–,46e

3.3 (b) 63152X, 63

152X 3 , (e) 1632X, 16

32X 2–

3.4 (a) 3888X, (c) 53

127X

3.5 (a), (c)

3.6 (a), (b), (ç)

3.7 0,038 x 10–21 kg, 22,88 g mol–1

3.8 31,747 u, 33,730 u; 3,314 x 10–7 kg/C, 3,520 x 10–7 kg/C

28

3.9 24,31 u

3.10 192 u

3.11 69,72 u

3.12 % 20 10B ve 80 11B

3.13 % 51,8 107Ag ve % 48,2 109Ag

3.14 % 50,7 79Br ve % 49,3 81Br

3.15 0,036 u, 5,36 x 10–12J

3.16 55,92lu

3.17 Helyum-6, 5,49 x 10–12J

3.18 6,17 x 10–12J, 3,72 x 1012J

3.19 3,02 m

3.20 200-500 m

3.21 3 x 1018 s–1

3.22 1,3 s, hayır

3.23 3 cm, 6,62 x 10–24J

3.24 3,75 x 1014 s–1, 24,83 x 10–20J

3.25 3,37 x 10–19J

3.26 5,42 x 1014s–1, 216,1 kJ mol–1

2.27 6.51 x 1014s–1, 43,1 x 10–20,

2.28 671 nm, 178,3 kJ mol–1

3.29 428 nm

3.30 276 nm, 35,96 x 10–19J, 2,77 x 106 ms–1

3.31 9,79 x 105 ms–1

3.32 7,78 x 1014 s–1

3.33 9,6 x 10–20J

29

3.34 250 nm, görünür ışık ile çalışmaz.

3.35 122 nm, UV bölgesi, 16,23 x 10–19J

3.36 1,28 m, IR bölgesi, 15,52 x 10–20J

3.37 7

3.38 2,63 m, 7,55 x 10–20J, 2,63 m

3.39 87,20 x 10–19J, 5251 kJ mol–1

3.40 34,88 x 10–18J, 21,0 MJ mol–1

3.41 19,62 x 10–18J, 11,82 MJ mol–1

3.42 10,3

3.43 (a) 1s22s22p1, (c) [Ne]3s23p4, (ç) 1s22s22p5, (d) [Ar]4s23d6

3.44 4,4 x 1018s–1

3.45 60

YENİ SORULAR* İşaretli sorular "Temel Üniversite Kimyası"nda küçük punto ile yazılan İleri

Düzeyde bilgi için düzenlenmiştir.

Kuantum sayıları. Pauli ilkesi

4.1 Bir elektron için aşağıda verilen kuantum sayıları takımlarından hangileri

olanaklıdır? Diğerlerinin niçin olanaklı olmadığını açıklayınız.

(a) n = 0 1 = 0 m = 0 s = +1/2

(b) n = 1 1 = 1 m = 0 s = +1/2

(c) n = 1 1 = 0 m = 0 s = –1/2

30

(ç) n = 2 1 = 1 m = –2 s = +1/2

(d) n = 2 1 = 1 m = 1 s = +1/2

(e) n = 3 1 = 2 m = –3 s = +1/2

(f) n = 4 1 = 0 m = 0 s = –1/2

4.2 Aşağıdaki kuantum sayılarına sahip en fazla kaç elektron vardır?

(a) n = 4 (b) n = 5 m = 1 (c) n = 5 s = +1/2

(ç) n = 3 1 = 2 (d) n = 2 1 = 1 (e) n = 2 1 = 1 m = –1 s = –1/2

4.3 Aşağıda baş kuantum sayıları verilen elektronlariçin verilen magnetik

kuantum sayılarından hangileri olanaklıdır. Niçin?

(a) n = 2 m = –1 (b) n = 3 m = 2 (c) n = 1 m = –2

(ç) n = 4 m = 4 (d) n = 0 m = 0 (e) n = 8 m = –6

(f) n = 5 m = –5

Broglie bağıntısı

4.4* Broglie dalga boyları 100 nm ve 1 nm olan elektronların hızını bulunuz.

4.5* Işığın yüzde beşi hızla giden bir nötronun Broglie dalga boyunu bulunuz.

4.6* Işığın yüzde onbeşi hızla giden bir elektronun Broglie dalga boyunu bulu-nuz.

Elektron dizilişleri. Hund Kuralı

4.7 Aşağıdaki elektron dizilişlerinden hangileri olanaklıdır? Diğerlerinin niçin olanaklı olmadığını açıklayınız.

(a) 1s12s32p5 (b) 1s22s22p5 (c) [Ne]3s23p7

(ç) [Ne]3s23p33d10 (d) [Ar]3d94s2 (e) [Ar]3d94s24p1

4.8 Aşağıdaki atomların ve iyonların elektron dizilişini yazınız ve izoelektronik olanlarını bulunuz.

Ga, Ge, Ti, Au, Tl, Sr2+, Ti2+, Cl–, Tl2+, Se2–

4.9 Aşağıda elektron dizilişleri verilen atomların yörünge diyagramlarını çiziniz.

31

(a) Co: [Ar]4s23d7 (b) Br: [Ar]4s23d103p5

(c) Te: [Kr] 5s24d10sp4 (ç) Ce: [Xe]4f15d16s2

4.10 Soru 4.9 da atomlarının elektron dizilişleri verilmiş olan aşağıdaki iyonların elektron dizilişlerini yazınız ve yörünge diyagramlarını çiziniz.

Co2+, Co3+, Br–, Te2–, Ce4+

4.11 Aşağıdaki geçiş metalleri iyonlarının elektron dizilişini yazınız, hangileri asal gaz dizilişinde değildir?

V+, Mn+, Fe2+, Co3+, Zn2+, Sc+, Ti4+

4.12 Cu2+ ve Ti3+ iyonlarının elektron dizilişini yazınız, hangileri asal gaz di-zilişinde değildir?

4.13 Aşağıdaki atomların hangisi paramagnetiktir?

C, Ne, Mg, Al, S, Fe, Cu

4.14 Metalin veya metal katyonunun çiftleşmemiş elektron sayısı ne kadar fazla

olursa paramagnetik özelliği de o kadar fazla olur. Bu nedenle bazı metal

oksitleri, teyp bandlarının kaplanmasında kullanılmıştır. Katyonundaki

çifleşmemiş elektron sayısına bakarak, hangi oksidin bu amaçla daha

uygun olduğuna karar veriniz.

CaO, V2O5, CrO2, AgO, SnO2, FeO

4.15 (a) Cu, elektron dizilişi, [Ar]4s23d9 değil, 5Ar]4s13d10 dur. Nedenini

açıklayınız. Ayrı grupta, Ag için elektron dizilişini yazınız.

(b) Cr elektron dizilişi, [Ar]4s23d4 değil, [Ar]4s13d5 dir. Nedenini

açıklayınız. Aynı grupta, Mo için elektron dizilişini yazınız.

Periyotlu dizge

4.16 Aşağıdaki A grupları elementleri (temel elementler) nin en dış tabaka

(değerlik tabakası) elektron dizilişlerini yazınız. (n, Baş kuantum sayısını

yani periyot numarasını göstermek üzere IA-VIIA Grupları elementlerinin

elektron dizilişleri, sırasıyla, ns1, ns2, ns2 np1, ns2np2, ns2 np3 ns2np4 ve

rs2 np5 şeklinde yazılabilir. ns ve np elektronları toplam sayısı yani en dış

tabaka (değerlik) elektronları sayısı, grup numarasına eşittir. Temel

elementlerin elektron dizilişleri, kısaca nsx, x: 1,2 veya ns2npy, y: 1-6

32

şeklinde yazılabilir ve Grup No.=x veya Grup No.= 2+y olacaktır. Fakat,

Grup numaraları IUPAC adlandırmasına göre verilmişse (parantez içinde

yazılmıştır), Grup No.=x veya Grup No.= 12+y olacaktır.

(a) Ca, 4. Periyotta II A Grubu (2. Grup) elementi

(b) In, 5. Periyotta III A Grubu (13. Grup) elementi

(c) S, 3. Periyotta VI A Grubu (16. Grup) elementi

(ç) C, 2. periyotta IV A Grubu (14. Grup) elementi

4.17 Aşağıdaki B grupları elementlerinden 4. ve 5. periyotta bulunan temel geçiş elementlerinin en dış iki tabakası için elektron dizilişlerini yazınız. (n, Baş kuantum sayısını yani periyot numarasını göstermek üzere en dış iki tabakanın elektronları, (n–1)s2 (n–1)p6 (n–1)dxns2 dizilişine sahiptir; x, d, alt takabasındaki elektron sayıdır. Grup numarasına bakarak x sayısını bulma olanağı yoktur; ancak d Blokta elementin yerine bakılarak x sayısı bulunabilir. d Blokta on grup vardır ve x sayısı, soldan sağa, III B grubu - II B Grubu arasında 1'den 10'a kadar değişir. Fakat, Grup numaraları IUPAC adlandırmasına göre verilmişse Grup No.=x+2 olacaktır. (Parantez içinde yazılmıştır),

(a) V, 4. Periyotta VB Grubu (5. Grup) elementi

(b) Ru, 5. Periyotta VIII B Grubu (8. Grup) elementi

(c) Mn, 4. Periyotta VII B Grubu (7. Grup) elementi

(ç) Cd 5. Periyotta II B Grubu (12. Grup) elementi

4.18 Aşağıda atom numarası verilmiş olan elementlerin elektron dizilişini

yazınız. Hangi periyotta ve hangi gruptadırlar. A veya B grubu elementi

olduğunu belirtiniz. Hangi bloktadırlar?

(a) Z = 14 (b) Z = 20 (c) Z = 23 (ç) Z = 33

(d) Z = 40 (e) Z = 60 (f) Z = 80

4.19 Aşağıda elektron dizilişleri verilen elementler hangi periyotta ve hangi

gruptadırlar? A veya B grubu elementi olduğunu belirtiniz. Hangi

bloktadırlar?

(a) Mo: [Kr]5s14d5 (b) Ga: [Ar]4s23d104p1

(c) Ni: [Ar]4s23d8 (d) Ba: [Xe]6s2

(e) Pr: [Xe]6s24f3 (f) Rn: [Xe]6s24f145d106p6

33

Heisenberg ilkesi

4.20 Bir elektronun hızındaki belirsizlik 0,1 ms–1 ise yerindeki belirsizlik

nedir? Bu belirsizliği bir hidrojen atomunun büyüklüğü ile karşılaştırınız

(Hidrojen atomu yarıçapı, yaklaşık 0,53 A°).

4.21 Bir protonun yerindeki belirsizlik 0,01 A° ise momentumundaki belir-

sizliğinin momentumuna oranı nedir?

Periyotlu dizge ve atomların özellikleri

4.22 Aşağıdaki gruplarda verilen atomların veya iyonların en küçük olanı

hangisidir?

(a) Li, Na, K (b) P, As, Sb (c) O+, O, O–

(ç) S, Cl, Ar (d) Cr2+, Cr3+, Cr6+

4.23 Aşağıdaki gruplarda verilen atomları azalan atom yarıçaplarına göre

sıralayınız.

(a) Ca, Sr, Ba (b) As, Bi, P (c) Al, Si, C

(ç) Al, Cl, Na (d) Sn, Sb, I (e) O, P, S

4.24 Soru 4.23 de verilen atomları azalan iyonlaşma enerjilerine göre

sıralayınız.

4.25 Aşağıdaki atomların hangileri büyük negatif elektron ilgisine sahiptir?

Hangileri pozitif elektron ilgisine sahiptir?

(a) Cu, Zn, Ca (b) Pb, Sn, Sb (c) Cs, Be, La

(ç) Sn, As, S (d) O, O–, O2– (e) Cu+, Cu

4.26 Aşağıdaki gruplarda verilen atomları azalan elektron ilgilerine göre

sıralayınız (negatif işareti göz önüne almayınız).

Cl, Ar, Mg, O, Se

4.27 Aşağıdaki gruplarda verilen atomları azalan elektron ilgilerine göre

sıralayınız (negatif işareti göz önüne almayınız).

(a) P, S, Cl (b) K, Ca (c) Cl, Br, I

34

(ç) O, F, Ne (d) Li, Na, k (e) Li, Be, O, F

4.28 Sodyumun iyonlaşma enerjisi 495,8 kJ mol–1 dir. Gaz sodyum atomları,

dalga boyu 589 nm olan bir ışıma ile iyonlaşır mı?

4.29 O atomu ve O– iyonu elektron ilgisi değerlerinin hangisi daha büyüktür

(yani daha negatiftir)? Niçin?

4.30 Dört elementin değerlik tabakası elektron dizilişleri ns2np6, ns2, ns1 ve

ns2np3 ise bu elementleri artan büyüklüklerine ve azalan iyonlaşma enerji -

lerine göre sıralayınız.

4.31 Üç elementin elektron disilişi 1s22s22p63s23p64s1, 1s22s22p63s2 ve

1s22s2 2p63s23p6 dır. Bu üç element için iyonlaşma enerjileri, kJ mol–1

cinsinden 1520, 418,8 ve 737,6 dır, atom yarıçapları ise, pm cinsinden,

160, 94 ve 197 olarak verilmiştir. İyonlaşma enerjisi ve atom yarıçapı

değerleri hangi elemente aittir. Hangi element asal gazdır? Elementler

nedir?

4.32* CIF bileşiği, Cl2 ve F2 için ölçülen Cl-F, Cl–Cl ve F-F bağ enerjileri, kcal

mol–1 cinsinden, sırasıyla, 59,5, 57,3 ve 37,0 dır. Cl'un elektronegatifliğini

bulunuz. (F'un standart elektronegatifliği: 4,0).

4.33* O-O, O-H ve H-H bağ enerjileri, kcal mol–1 cinsinden, sırasıyla, 33, 111

ve 104 dür. O'in ve H'ın elektronegatiflikleri farkını bulunuz.

4.34* N-H, N-N ve H,H bağ enerjileri, kJmol–1 cinsinden, sırasıyla, 389, 159 ve

435 dir. H'in elektronegatifliği 2,1 olduğuna göre N'un elektronegatifliğini

bulunuz.

YENİ SORULARA YANITLAR

4.1 (c), (d) ve (f)

4.2 (a) 32, (b) 8, (c) 25, (ç) 10,

4.3 (a), (b), (e), (f)

4.4 (a) 7,28 x 103ms–1, (b) 7,28 x 105 ms–1

35

4.5 26,4 x 10–15m

4.6 16,2 x 10–12m

4.7 (b), (d)

4.8 Ca ve Ti2+, Sr2+ ve Se2–, Au ve Tl2+

4.9 (a) Co: [Ar]

4.10 Co2+: [Ar]

4.11 V+, Mn+, Fe2+, Co3+ ve Zn2+

4.12 Ti3+ iyonunda bir tane çiftleşmemiş elektron var ve peramagnetik

4.13 C, Al, S, Fe, Cu

4.14 Ag+, bir tane; Cr2+, iki tane ve Fe2+, 4 tane (en uygun)

4.15 Hund kuralına göre yarı dolmuş veya tümüyle dolmuş bir alt tabaka atoma daha fazla kararlılık sağlar. Onun için, (a) ns1nd10 dizilişi, ns2nd9

dizilişine ve (b) ns1nd5 dizilişi, ns2nd4 dizilişine tercih edilir. (a) Ag: [Kr]5s1d10 ve (b) Mo: [Kr]5s14d5

4.16 (a) Ca: 4s2, (ç) S: 323p4

4.17 (b) V: 3s23p63d34s2, (b) Ru: 4s24p64d65s2

4.18 (a) 1s22s22p63s23p2, 3. Periyotta ve IV A Grubunda, A Grubu elementi, p Bloğunda, (d) [Ne]4s23d104p65s24d2, 4. Periyotta ve IV B Grubunda, B Grubu elementi, d Bloğunda.

4.19 (a) B Grubu, d Blok, (b) A grubu, p Blok (ç) A Grubu, s Blok (e) B Grubu, f Blok

4.20 7,3 x 10–3 m = 73 x 106 A°

4.21 0,38

4.22 (c) O+, (d) Cr6+

4.23 (c) Al > Si > C, (e) P > S > O

4.24 (ç) Cl > Al > Na, (e) O > S > P

36

4.25 (a) Cu, (b) Pb, (d) O2–, (e) Cu+

4.26 Cl, O ve Se, büyük Eİ, Mg ve Ar, pozitif Eİ

4.27 (a) Cl > S > P, (d) Li > Na > K

4.28 Hayır, ışımanın enerjisi 203 kJ mol–1

4.29 O atomu, Eİ daha büyüktür; çünkü O+ + e– O– için elektron-elektron itmesi, O– + e– O2– için olandan daha azdır.

4.30 İE, ns2np6>ns2np3>ns2>ns1 sırasında azalır.

4.31 1s2s22p63s23p6 (Asal gaz): 1520 kJ mol–1, 94pm (Ar);

1s22s22p63s2: 737,6 kJmol–1, 160 pm(Mg);

1s22s22p63s23p64s1: 418,8 kJmol–1, 197 pm (K)

4.32 XCl = 3.2

4.33 XO – XH = 1,36

4.34 XN = 3,0

YENİ SORULAR

* İşaretli sorular "Temel Üniversite Kimyası"nda küçük punto ile yazılan İleri

Düzeyde bilgi için düzenlenmiştir.

Çekirdek Kararlılığı. Radyoaktiflik

5.1 Aşağıdaki çekirdeklerin radyoaktif parçalanma yollarını belirtiniz.

26He, 5

8B, 2968Cu, 30

60Zn, 95241Np

37

5.2 Aşağıdaki çekirdek çiftlerinde hangi çekirdek radloaktiftir, nedenini

açıklayınız.

(a) 1024Ne, 12

25Mg (b) 3780Rb, 37

87Rb (c) 47102Ag, 47

109Ag

(ç) 51122Sb, 54

136Xe (d) 81203Tl, 90

223Th (e) 82248Pb, 85

248At

5.3 Sodyum-23, sodyumun kararlı tek izotopudur. Sodyum 20, sodyum-24 ve

sodyum-26 izotopları nasıl parçalanır?

5.4 Alüminyum-27, alüminyumun kararlı tek izotopudur. Alüminyum-24 ve

alüminyum,30 izotopları nasıl parçalanır?

5.5 Demir-54, demir-56, demir 57 ve demir-58, demirin kararlı izotoplarıdır.

Demir-53 ve demir,59 radyoaktif izotoplardır. Bu iki izotopun parçalanma

yollarını bulunuz ve herbiri için çekirdek tepkimesini yazınız.

5.6 Bor-10 ve bor-11, borun kararlı izotoplarıdır. Bor-9 ve bor-12 radyoaktif

izotoplardır. Bu izotopların parçalanma yollarını bulunuz ve herbir için

çekirdek parçalanma reaksiyonlarını yazınız.

Radyoaktif parçalanma hızı

5.7 Aşağıdaki 92238U serisindeki bazı radyoaktif çekirdeklerin yarılanma

süreleri verilmiştir, parçalanma hız sabitlerini yıl–1, gün-1, dakika-1 ve s–1

cinsinden hesaplayınız.

(a) 92238U, 4,5 x 109 y›l, (b) 88

226Ra, 1, 6 x 103 y›l,

(c) 86222Rn, 3, 82 gün, (ç) 82

214Rb, 26,8 dakika,

(d) 84214Po, 1,6 x 10– 4s

5.8 93237Np, ilk keşfedilen transuranyum elementtir. Parçalanma hız sabiti

1,03 x 10–4 s–1 olduğuna göre yarılanma süresini s ve yıl cinsinden hesap-

layınız.

5.9 Molibden-99 izotopunun yarılanma süresi 67,0 saattir. 1 mg izotoptan 335

saat sonra geriye ne kadar kalır? İzotopun yüzde ne kadarı parçalanmıştır?

5.10 Fosfod-32 izotopunun yarılanma süresi 14.3 gündür. Bir izotop örneğinin

parçalanma hızı 6,0 x 1012 çekirdek bulunmuştur. Örnekte kaç fosfor-32

çekirdeği ve kaç g fosfor-32 vardır?

38

5.11 Plütonyum-238 izotopu kalp pillerinde kullanılır. 1 x 10–6 g izotopun

parçalanma hızı 6,6 x 105 çekirdek s–1 ise parçalanma hız sabiti nedir?

Yarılanma süresi nedir?

5.12 Sodyum-24 izotopu, bir hastaya, dolaşım sistemindeki bozukluğu bulmak

için verilir ve sonra çeşitli bölgelerde aktiflik ölçülür. İzotopun yarılanma

süresi 15,0 saattir. Bir hastaya 2,5 g sodyum-24 verilmişse, 24 saat sonra

vücutta ne kadar kalmıştır?

5.13 Bir gümüş-122 izotopu örneğinin % 38'i, 2,21 saatte parçalanmıştır.

İzotopun yarılanma süresi nedir?

5.14 Kobalt-60 izotopu kanser tedavisinde kullanılır. Parçalanma hız sabiti

4,18 x 10–9 s–1 ise yarılanma süresi nedir? Bir izotop örneğinin % 80'inin

parçalanması için ne kadar zaman geçer?

5.15 İyot-131 içeren sodyum iyodür çözeltisi, bir hastaya tiroid guddesindeki

rahatsızlığın anlaşılması için verilmiştir. 10 gün sonra izotopun yüzde ne

kadarı parçalanmadan kalmıştır? İyot-131 izotopunun yarılanma süresi

8,07 gündür.

5.16 Fosfor-32 izotopunun yarılanma süresi 14,3 gündür. Bir izotop örneği

hazırlandığından 3 gün sonra kullanılırsa yüzde ne kadarı geriye kalmıştır?

İzotop, başlangıçta 0,195 g ise geriye kaç gram kalmıştır?

5.17 Bir çinko-65 izotopu örneğinin % 25'i 101,3 günde parçalanmışsa izotopun

yarılanma süresini bulunuz.

5.18 Bir demir-59 izotopu örneği, Geiger-Müller sayıcısında saniyede 185

sayım vermiş; fakat 10 saat sonra saniyede 107 sayım bulunmuştur.

İzotopun yarılanma süresini bulunuz. (Not: İzotop miktarları yerine,

bunlarla orantılı olan radyoaktif sayımlar alınabilir.)

5.19 Bir kimyacı kalsiyum-47 izotopu kullanmak istemektedir ve 47CaCO3

ısmarlayacaktır. İzotopun yarılanma süresi 4,5 gündür. 10 mg izotopa ihti -yacı varsa ve 30 saat sonra teslim alacaksa kaç g 47CaCO3

ısmarlamalıdır?

5.20 Fosfor-32 izotopu olarak 32Na3PO4 kullanılmaktadır. İzotopun yarılanma

süresi 14,3 gündür. 100 mg 32Na3PO4 örneğinde başlangıçta ne kadar fos-

for-32 vardır ve 45 gün sonra ne kadar kalacaktır?

39

5.21* 1 Ci, orijinal tanımı, "1 g radyum-226 nın radyo aktifliği (veya kısaca

aktifliği) yani parçalanma hızı" dır. Radyum-226'nin parçalanma hız

sabitini bulunuz.

5.22* 1 g teknesyum-99 izotopu örneğinin aktifliği 5,3 Ci bulunmuştur.

İzotopun parçalanma hız sabitini ve yarılanma süresini bulunuz.

5.23* Bir sodyum-24 izotopu örneği 3,2 x 10–6 g dir ve aktifliği 27,9 Ci bu -

lunmuştur. İzotopun parçalanma hız sabiti nedir?

5.24* Sezyum-134 izotopunun yarılanma süresi 2,05 yıldır. 0,25 mg'lik bir

örneğin aktifliği, çekirdek s–1 (veya parçalanma s–1) ve Ci cinsinden

nedir?

40

5.25* 0,45 mg lık bir trityum,

41

13H

42

örneğinin aktifliği 1,61 x 1011 çekirdek s–1 bulunmuştur. Parçalanma hız

43

sabiti nedir? (

44

13H

45

atom kütlesi: 3,02 u)

5.26* 0,29 mg lık bir silisyum-35 izotopu örneğinin aktifliği 12,3 Ci bu-

lunmuştur. Parçalanma hız sabiti ve yarılanma süresi nedir?

5.27* Altın-198 izotopunun yarılanma süresi 2,69 gün dür. 0,215 mg lık bir

örneğin aktifliği çekirdek s–1 ve Ci cinsinden nedir?

5.28 Stronsiyum-90, bir atom bombası patlamasından sonra radyoaktif

serpintide bulunan fisyon ürünlerinden biridir. Saf bir 3890Sr izotopunun

aktifliği 1000 çekirdek dakika–1 ve bir yıl sonra 975,2 çekirdek dakika–1

bulunmuştur. İzotopun yarılanma süresini bulunuz.

5.29* 90 kg ağırlığında bir insanın bir çekirdek reaktöründeki sızıntıdan kirlenen

sütleri içerek 1,00 Ci aktifliğinde stransiyum-90 istopu aldığını

farzedilim; bu doz, stronsiyum-90 için yaklaşık bu ağırlıkta bir insanda

müsaade edilen en yüksek dozdur. (a) Bu maksimum doz, kaç g izotopa

karşılık gelir? Stronsiyum-90 izotopunun yarılanma süresi 27,6 yıldır. (b)

İzotopun hepsinin kemiklerde kaldığı, dışarı atılamadığı düşünülürse, 20

yıl sonra vücuttaki aktifliği ne olacaktır? (Not: İzotop miktarları yerine

bunlarla orantılı olan aktiflikler kullanılabilir.)

5.30* İnsan vücudunda % 0,35 oranında potasyum bulunur. Doğal potasyum,

% 0,012 1940K içerir ve bu izotop -yayınlayıcıdır: Yarılanma süresi

4,5 x 1010 yıldır. 90 kg lık bir insanda potasyum-40 aktifliği nedir? Soru

5.29 da verilen stronsiyum-90 veya potasyum-40, hangisi daha

tehlikelidir?

5.31* Bir arkeolojik kalıntıdaki kömür örneğinin 614C aktifliği, 1 g C için 7

parçalanma dakika–1 olarak ölçülmüştür. Kömürün, bir volkan patlaması

sonucu yanan bir ağaçtan oluştuğu düşünülmektedir. Volkan patlaması ne

zaman olmuştur?

5.32* Afrikadaki bir mağaradaki kalıntılarda 614C aktifliği, 1 g C için 3,1

parçalanma/dakika–1 olarak ölçülmüştür. Kalıntıların yaşını hesaplayınız.

46

Çekirdek reaksiyonları

5.33 Aşağıdaki transmütasyonların hangileri -yayımlaması ile olmaz?

(a) 92238U 90

234Th (b) 89227Ac 87

223Fr (c) 88226Ra 86

222Rn

(ç) 84212Po 82

208Pb (d) 83212Bi 84

213Po

5.34 Aşağıdaki transmütasyonların hangileri -yayımlaması ile olmaz?

(a) 2964Cu 28

64Ni (b) 49114In 50

114Sn (c) 51124Sb 52

124Te

(ç) 83212Bi 84

212Po (d) 90234Th 91

134Pa

5.35 Aşağıdaki transmütasyonların hangileri b-yayımlaması ile olmaz?

(a) 92238U 6

12TC ?+ 401 n (b)

98249Cf + ? 106

263Unh 01n

(c) ? 24He 97

243Bk 01n (ç) 98

249Cf 510B 103

257Lw ?

(d) 93237Np ? 100

250Fm 01n

5.36 Aşağıdaki kısaca gösterilen çekirdek tepkimelerini denkleştirerek yazınız.

(a) 1633S(n, p) 15

33P (b) 2860Ni(, n) 30

63Zn (c) 1123Na(d, p) 11

24Na

(ç) 2963Cu(p, n) 30

63Zn (d) 96242Cm(, 2n) 97

243Bk (e) 1428Si(d, n) 15

29P

(f) 2963Cu(, n) 27

66Ga

Çekirdek bağlanma enerjisi. Nükleer reaksiyonlarda enerji değişmesi

5.37 36Li çekirdeği için kütle kaybını, bağlanma enerjisini ve nükleon başına

bağlanma enerjisini bulunuz. ( 36Li atom kütlesi: 6,015126u) (Aynı

zamanda bakınız Soru 3.3.) (p: 1,007277u, n: 1,008665u, e: 0,000549u)

5.38 Fosfor-32, 1532P radyoaktif izotopunun yarılanma süresi 14 gündür. Hangi

yolla parçalanır? Açığa çıkan enerji ne kadardır? (Ürün çekirdeğin 1432Si

47

veya 1632S olduğuna karar veriniz. 15

32P, 1432Si ve 16

32S atom kütleleri,

sırasıyla 31,9739u, 31,9740u ve 31,9721 u dur.)

5.39 Kontrollü çekirdek füzyonu için önerilen bir yakıt LiD (D: 12H ), lityum

döterür'dir. Aşağıda kullanma yollarından hangisi daha fazla enerji verir?

(a) 36Li 0

1n 24He 1

3H (b) 36Li 1

2H 2 24He

(Atom kütleleri (u): 36Li : 6,01513, 2

4He : 4,00150, 13H : 3,01605, 1

2H :

2,01345)

5.40 Aşağıdaki reaksiyon için E enerji değişmesini bir 11H çekirdeği için ve

bir mol 11H için hesaplayınız:

211H 1

2H 1 0e

(Atom kütleleri (u): 11H : 1,00728, 1

2H : 2,01345)

5.41 Aşağıdaki reaksiyon için E enerji değişmesini bir 12H çekirdeği için ve

1 mol 12H için hesaplayınız:

12H 2

3He 24He 1

1H

(Atom kütleleri (u): 12H : 2,01345, 2

3He : 3,01493, 24He : 4,00150)

YENİ SORULARA YANITLAR

5.1 -Yayımlaması, 26He, 29

68Cu ; +–yayınlaması veya e yakalama: 58B, 30

60Zn ;

-yayınlaması: 93241Np .

5.2 3780Rb, 51

122Sb, 85204At

5.3 Na-24 ve Na-26, -yayınlaması, Na-20, +–yayınlaması veya elektron

yakalaması yoluyla parçalanır.

5.4 Al-30, -yayınlaması, Al-24, +–yayınlaması yoluyla parçalanır.

5.5 2653Fe 25

53Mn 1 0e veya 26

53Fe 1 0e 25

53Mn

2659Fe 27

59Co + –1 0e

48

5.6 59B 4

9Be –1 0e 5

12B 612C + –1

0 e

5.7 (a) 15,9 x 10–11 yıl–1, 4,3 x 10–13 gün–1, 3 x 10–16 dakika–1,

5 x 10–18s–1

5.8 67 x 1016s, 2,1 x 1010 yıl

5.9 0,031 mg

5.10 107 x 1017 çekirdek s–1, 5,7 x 10–4g

5.11 2,7 x 10–10 çekirdek s–1, 3 x 104 gün

5.12 0,8 g

5.13 3,21 saat

5.14 12,21 yıl

5.15 % 42

5.16 % 86,5, 0,169 g

5.17 244,1 gün–1

5.18 44,6 gün

5.19 12,1 mg

5.20 18,9 mg, 2,1 mg

5.21 1,4 x 10–11s–1

5.22 3,3 x 10–5s–1, 5,8 saat

5.23 1,3 x 10–5s–1

5.24 12,32 x 109 çekirdek s–1, 0,33 Ci

5.25 1,8 x 10–9 s–1

5.26 9,1 x 10–8s–1

5.27 55 Ci

5.28 27,6 yıl

5.29 (a) 6,9 x 10–9g (b) 0,61 uCi, 2,24 x 104 çekirdek s–1

49

5.30 280 çekirdek s–1, stronsiyum –90'a göre potasyum –40 çok daha tehlikeli.

5.31 M.Ö. 4500 yılında

5.32 13306 yıl

5.33 (d)

5.34 (a)

5.35 (a) 86222Rn, (b) 8

16O, (c) 95240Am, (ç) 20

1 n, (d) 714N

5.36 (a) 1633S + 0

1n 1533p 1

1p, (e) 1428Si 1

2H 1529p 0

1 n

5.37 0,03438u, 51 x 10–13 J (32 MeV) , 8,5 x 10–13 J (5,33 Mev)

5.38 268,2 x 10–15 J (1,68 MeV)

5.39 (b)

5.40 –4,17 x 10–14 J, –2,51 x 1010 J

5.41 –2,93 x 10–12 J, –1,76 x 1012 J

50